高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡第2課時影響化學(xué)平衡移動的因素一學(xué)案 新人教版選修4

1、第2課時影響化學(xué)平衡移動的因素(一)濃度、壓強對化學(xué)平衡移動的影響目標(biāo)導(dǎo)航1.理解化學(xué)平衡移動的概念，會根據(jù)速率變化判斷化學(xué)平衡移動的方向。2.通過外界條件對可逆反應(yīng)速率的影響，掌握化學(xué)平衡移動的內(nèi)在因素。3.會分析濃度、壓強變化對化學(xué)平衡移動的影響。一、化學(xué)平衡的移動1定義在一定條件下，可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，如果改變影響平衡的條件(如濃度、壓強、溫度等)，化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞，直至正、逆反應(yīng)速率再次相等，在新的條件下達到新的化學(xué)平衡狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱作平衡狀態(tài)的移動，簡稱平衡移動。2平衡移動方向的判斷3圖示表示【合作探究】1化學(xué)平衡移動的本質(zhì)原因是什么？答案化學(xué)平衡之所以發(fā)生移動，本質(zhì)原因是

2、外界條件的變化引起了正、逆反應(yīng)速率發(fā)生了變化而不再相等。2外界條件改變，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動嗎？答案不一定。溫度改變一定引起平衡移動，而濃度和壓強的改變不一定引起化學(xué)平衡移動。3化學(xué)平衡正向移動時，生成物濃度一定增大嗎？答案不一定。當(dāng)減小生成物濃度時，平衡正向移動，生成物濃度減小。二、濃度、壓強對化學(xué)平衡移動的影響1濃度變化對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律(1)增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。2壓強變化對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律(1)針對有氣體參加或有氣體生成的可逆反應(yīng)而言且反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的反應(yīng)改變壓強平衡移動方

3、向增大壓強平衡向氣體體積縮小的方向移動減小壓強平衡向氣體體積增大的方向移動(2)對于反應(yīng)前后氣體體積沒有發(fā)生變化的反應(yīng)，改變壓強平衡不移動?！竞献魈骄俊?對于反應(yīng)h2(g)i2(g)2hi(g)改變壓強平衡如何移動？并說明原因。答案改變壓強平衡不發(fā)生移動。因為當(dāng)加壓時體積縮小，反應(yīng)物、生成物濃度都增大，且變化程度相同。v正、v逆增加且變化程度相同。v正與v逆始終相等，故不發(fā)生移動；減壓時與之相同。2據(jù)圖判斷移動方向答案向正反應(yīng)方向移動；向逆反應(yīng)方向移動；平衡不移動。一、濃度對化學(xué)平衡影響的實驗探究按表中實驗操作步驟完成實驗，觀察實驗現(xiàn)象，填寫下表：實驗原理cr2oh2o2cro2h(橙色) (

4、黃色) 實驗步驟實驗現(xiàn)象黃色變?yōu)槌壬壬優(yōu)辄S色實驗結(jié)論c(h)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動naoh溶液使c(h)變小，平衡向正反應(yīng)方向移動【例1】將5 ml 0.005 mol·l1的fecl3溶液與5 ml 0.01 mol·l1的kscn溶液混合，建立平衡：fecl33kscn3kclfe(scn)3(紅色)(1)若滴加飽和fecl3溶液4滴，平衡向_方向移動，溶液紅色_。(2)若滴加1 mol·l1 kscn溶液4滴，平衡向_方向移動，溶液紅色_。(3)若滴加0.01 mol·l1 naoh溶液4滴，則產(chǎn)生_(填顏色)沉淀，c(fe3)_，平衡向_

5、方向移動，溶液紅色_。(4)若加入少量kcl固體，則平衡_移動，原因_。解析(1)c(fe3)增大，平衡右移。(2)c(scn)濃度增大，平衡右移。(3)加入naoh：3ohfe3=fe(oh)3，c(fe3)減小，平衡左移。(4)kcl不參與反應(yīng)，加入kcl固體，平衡不移動。答案(1)正反應(yīng)加深(2)正反應(yīng)加深(3)紅褐色減小逆反應(yīng)變淺(4)不kcl不參與反應(yīng)【歸納總結(jié)】1濃度對化學(xué)平衡的影響若其他條件不變，一次性改變濃度對化學(xué)平衡的影響如下表所示：化學(xué)平衡aabbccdd(a、b、c、d為非固體)體系濃度改變增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減小反應(yīng)物濃度減小生成物濃度平衡移動方向正向移動逆向移

6、動逆向移動正向移動速率變化v正先增大，v逆隨后增大，且v正v逆v逆先增大，v正隨后增大，且v逆v正v正先減小，v逆隨后減小，且v逆v正v逆先減小，v正隨后減小，且v正v逆圖像2.濃度影響“四提醒”(1)熟記濃度對化學(xué)平衡移動影響的規(guī)律。(2)對于離子平衡體系，注意離子濃度的改變方式，排除不參與反應(yīng)的離子干擾。(3)對于容積不變的氣固平衡體系，改變固體的量，平衡不移動。(4)多角度理解氣體濃度的改變方式。變式訓(xùn)練1反應(yīng)nh4hs(s)nh3(g)h2s(g)在某溫度下達到平衡，下列各種情況下，不會使平衡發(fā)生移動的是()a溫度、容積不變時，通入so2氣體b移走一部分nh4hs固體c容器體積不變，充

7、入nh3d保持壓強不變，充入氮氣答案b解析通入so2后，發(fā)生反應(yīng)2h2sso2=3s2h2o，相當(dāng)于減少了生成物的濃度，平衡將向正反應(yīng)方向移動，a選項不合題意；固體量的多少不影響平衡的移動，則移走部分nh4hs固體不能使平衡發(fā)生移動，b選項符合題意；恒容時，充入nh3，平衡逆向移動，c選項不合題意；充入不與體系中各物質(zhì)反應(yīng)的其他物質(zhì)，此時體系的分子數(shù)增加，要保持恒壓，容器體系必須增大，原平衡體系各物質(zhì)的濃度將減小，平衡將向氣體體積增大的方向移動，d選項不合題意。提示固體或純液體的濃度是常數(shù)，改變固體或純液體的量并不影響v正、v逆的大小，故平衡不移動；向容器中充入“惰性氣體”對平衡的影響，關(guān)鍵要

8、分清條件是恒溫恒容還是恒溫恒壓。二、壓強對化學(xué)平衡移動的影響【例2】在容閉容器中，反應(yīng)xa(g)yb(g)zc(g)，在一定條件下達到平衡狀態(tài)，試回答下列問題：(1)若xyz，縮小體積，增大壓強，則平衡向_方向移動。(2)若保持體積不變，通入“he”氣，則平衡_移動。(3)若保持壓強不變，通入“he”氣，平衡向正反應(yīng)方向移動，則x、y、z的關(guān)系為_。(4)若xyz，縮小體積，增大壓強，則平衡_移動。答案(1)正反應(yīng)(2)不(3)xyz(4)不【歸納總結(jié)】壓強對化學(xué)平衡的影響若其他條件不變，壓強對化學(xué)平衡的影響如下表所示：化學(xué)平衡aabbccdd abcdaabbccdd abcdaabbccd

9、d abcdaabbccdd abcd體系壓強改變加壓加壓減壓減壓平衡移動方向正向移動逆向移動正向移動逆向移動速率變化v正、v逆同時增大，且v正v逆v正、v逆同時增大，且v逆v正v正、v逆同時減小，且v正v逆v正、v逆同時減小，且v逆v正圖像變式訓(xùn)練2對于密閉容器中的可逆反應(yīng)：mx(g)ny(s)pz(g)h0，達化學(xué)平衡后，改變條件，下列表達不正確的是()a增大壓強，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動b通入氦氣，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動c增加x或y的物質(zhì)的量，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動d其它條件不變，升高溫度，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動答案c解析由于該反應(yīng)反應(yīng)前后體積變化不明確，故改變壓強不能確定化學(xué)平衡是否移動，a

10、項正確；恒容條件下充入氦氣，沒有改變平衡體系中各物質(zhì)的濃度，平衡不移動，恒壓條件下充入氦氣，相當(dāng)于減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，b項正確；由于y為固體，改變其用量不影響化學(xué)平衡，c項不正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，d項正確。提示“惰性”氣體對化學(xué)平衡的影響對于反應(yīng)n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0來說：1若體系內(nèi)的壓強保持恒定(容器體積是可變的)時，加入氦氣，體系內(nèi)壓強恒定，體積必增大，這相當(dāng)于對原體系中各組分起了稀釋作用，因而引起c(n2)、c(h2)、c(nh3)變小，平衡向左移動(相當(dāng)于減壓)。2在恒溫、恒容下，加入氦氣時，平衡不發(fā)生

11、移動。這種條件下加入“惰性”氣體，雖平衡體系內(nèi)的壓強增加，但因容器的體積不變，c(n2)、c(h2)、c(nh3)不變，所以平衡不發(fā)生移動。3對于反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)(如h2i2(g)2hi)，當(dāng)向平衡體系中充入“惰性”氣體時，則無論任何情況下平衡都不發(fā)生移動。1下列敘述及解釋正確的是()a2no2(g)(紅棕色)n2o4(g)(無色)h<0，在平衡后，對平衡體系采取縮小容積、增大壓強的措施，因為平衡向正反應(yīng)方向移動，故體系顏色變淺bh2(g)i2(g)2hi(g)h<0，在平衡后，對平衡體系采取增大容積、減小壓強的措施，因為平衡不移動，故體系顏色不變cfecl33kscnf

12、e(scn)3(紅色)3kcl，在平衡后，加少量kcl，因為平衡向逆反應(yīng)方向移動，故體系顏色變淺d對于n23h22nh3，平衡后，壓強不變，充入o2，平衡左移答案d解析a項，縮小體積，平衡右移，但c(no2)濃度仍增大，顏色變深，a錯；b項，擴大容積，平衡不移動，但由于c(i2)減小，故體系顏色變淺，b錯；c項，由于kcl沒有參與反應(yīng)，故對平衡無影響，c錯；d項，壓強不變，充入o2(注：o2不參與反應(yīng))，體積擴大，平衡左移。2在一密閉容器中，反應(yīng)aa(g)bb(g)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達到新的平衡時，b的濃度是原來的60%，則()a平衡向逆反應(yīng)方向移動b物質(zhì)a的轉(zhuǎn)化率

13、減少c物質(zhì)b的質(zhì)量分數(shù)增大da>b答案c解析溫度不變，體積增大一倍，壓強減小，若平衡不移動，c(b)應(yīng)為原來的50%，現(xiàn)為60%，則平衡向正反應(yīng)方向移動了，則a<b，b的質(zhì)量分數(shù)增大。3在k2cr2o7溶液中存在下列平衡：2cro(黃色)2hcr2o(橙色)h2o中，溶液顏色介于黃色和橙色之間，今欲使溶液顏色變淺，可以在溶液中加入()hohkh2oa b c d答案b解析平衡向右移動，顏色變深，而向左移動，顏色變淺。加入oh，中和h，c(h)減小，平衡左移，顏色變淺；而加入水，體積增大，濃度減小，顏色變淺。而c(k)的變化，不影響平衡移動。4下列對化學(xué)平衡移動的分析中，不正確的是(

14、)已達到平衡的反應(yīng)c(s)h2o(g)co(g)h2(g)，當(dāng)增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時，平衡一定向正反應(yīng)方向移動已達到平衡的反應(yīng)n2(g)3h2(g)2nh3(g)，當(dāng)增大n2的濃度時，平衡向正反應(yīng)方向移動，n2的轉(zhuǎn)化率一定升高有氣體參加的反應(yīng)達到平衡時，若減小反應(yīng)器容積時，平衡一定向氣體體積增大的方向移動有氣體參加的反應(yīng)達到平衡時，在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體，平衡一定不移動a b c d答案d解析本題考查影響化學(xué)平衡移動方向的因素及影響規(guī)律。增加c(s)的物質(zhì)的量，由于濃度未變，平衡不移動，錯；對于多種物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)，增大某一反應(yīng)物的濃度，平衡右移，其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大，而此物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率降低

15、，錯；對于有氣體參加的非等體的可逆反應(yīng)，縮小容器體積，壓強增大，平衡向氣體體積減小的方向移動，錯；在恒壓容器中充入稀有氣體，各物質(zhì)濃度減小，若是非等體積反應(yīng)，則平衡會發(fā)生移動，錯。5在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：ax(g)by(g)cz(g)dw(g)，反應(yīng)達到平衡后保持溫度不變，將氣體體積壓縮到原來的，當(dāng)再次達到平衡時，w的濃度為原平衡時的1.8倍。下列敘述中不正確的是()a平衡向逆反應(yīng)方向移動babcdcz的體積分數(shù)增大dx的轉(zhuǎn)化率下降答案c解析此反應(yīng)達平衡后保持溫度不變，將氣體體積壓縮到原來的，假設(shè)平衡不發(fā)生移動，w的濃度應(yīng)變?yōu)樵胶鈺r的 2倍，而實際為1.8倍，假設(shè)不成立，原平衡必發(fā)生移動

16、，由w的濃度為原平衡時的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向w減少的方向即逆反應(yīng)方向移動，所以abcd，平衡移動的結(jié)果導(dǎo)致z的體積分數(shù)減小，x的轉(zhuǎn)化率下降。 基礎(chǔ)過關(guān)一、化學(xué)平衡移動的判斷1對處于化學(xué)平衡的體系，由化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知()a化學(xué)反應(yīng)速率變化時，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動b化學(xué)平衡發(fā)生移動時，化學(xué)反應(yīng)速率一定變化c正反應(yīng)進行的程度大，正反應(yīng)速率一定大d改變壓強，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變，平衡一定移動答案b解析a項，如果正、逆速率改變幅度一樣大，則平衡不移動，a錯；b項，化學(xué)平衡發(fā)生移動，則速率一定改變，b對；c項，反應(yīng)進行的程度與速率無關(guān)，c錯；d項，改變壓強，化學(xué)反應(yīng)速率不一定改

17、變(如固液反應(yīng)或容器體積不變的反應(yīng)體系中充入“惰”氣)，平衡也不一定移動。2下圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是()a反應(yīng)達平衡時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等b該反應(yīng)達到平衡態(tài)后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)c該反應(yīng)達到平衡態(tài)后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)d同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)和平衡態(tài)時濃度不相等答案c解析減小反應(yīng)物濃度的瞬間，逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率迅速降低，且達到新平衡時的反應(yīng)速率比原平衡時的速率小，這與圖像不符，c錯。3某溫度下，在密閉容器中反應(yīng)n2o4(g)2no2(g)達到平衡，下列說法不正確的是()a加壓時

18、(體積變小)，將使正反應(yīng)速率增大b保持體積不變，加入少許no2，將使正反應(yīng)速率減小c保持體積不變，加入少許n2o4，再達到平衡時，顏色變深d保持體積不變，通入he，再達平衡時顏色不變答案b解析保持體積不變，加入少許no2的瞬間，逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率不變，平衡向逆反應(yīng)方向移動，重新平衡時的正反應(yīng)速率比原平衡的正反應(yīng)速率大。二、濃度對化學(xué)平衡移動的影響4在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2a(g)2b(g)c(s)3d(g)h<0，達到平衡時采取下列措施，可以使正反應(yīng)速率v正增大、d的物質(zhì)的量濃度c(d)增大的是()a移走少量cb擴大容積，減小壓強c縮小容積，增大壓強d體積不變，充入“惰”氣答案

19、c解析a項，c為固體，改變其量，對反應(yīng)速率無影響，a錯；b項，擴大容積，v正減小，c(d)也減小，b錯；c項，縮小容積，濃度增大，速率也增大，平衡右移，c(d)也增大，c對；d項，體積不變，充入“惰”氣，反應(yīng)物濃度不變，速率不變，平衡不移動。5在容積為2 l的密閉容器中，有反應(yīng)ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)，經(jīng)過5 min達到平衡，此時各物質(zhì)的變化為a物質(zhì)的量濃度減少a mol·l1，b的平均反應(yīng)速率v(b)a/15 mol·l1·min1，c物質(zhì)的量濃度增加2a/3 mol·l1，這時若增大系統(tǒng)壓強，發(fā)現(xiàn)a與c的百分含量不變，則mnpq為()

20、a3122 b1322c1321 d1111答案a解析本題考查濃度改變量、反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)成正比關(guān)系。b的平均反應(yīng)速率為a/15 mol·l1·min1，所以經(jīng)過5 min，b物質(zhì)的量濃度減少a/3 mol·l1，所以mnp(a mol·l1)(a/3 mol·l1)(2a/3 mol·l1)312；增大系統(tǒng)壓強，發(fā)現(xiàn)a與c的百分含量不變，說明該反應(yīng)為等體反應(yīng)，則mnpq3122。6在體積一定的恒溫密閉容器中加入等物質(zhì)的量的x、y，進行如下可逆反應(yīng)：x(g)y(g)z(g)w(s)h0。下列敘述正確的是()a若繼續(xù)充入x，平衡向正

21、反應(yīng)方向移動，y的轉(zhuǎn)化率增大b若繼續(xù)充入z，平衡逆向移動，z的體積分數(shù)減小c若移走部分w，平衡正向移動d平衡后移走x，上述反應(yīng)的h減小答案a解析b項，通入z，平衡逆向移動，z的體積分數(shù)增大；c項，w為固體，改變其用量，平衡不移動；d項，h只和方程式中的化學(xué)計量數(shù)及狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)物的量無關(guān)。三、壓強對化學(xué)平衡移動的影響7一定溫度下，反應(yīng)c(s)h2o(g)co(g)h2(g)在密閉容器中進行，一段時間后達到平衡，下列措施不能使平衡發(fā)生移動的是()增加c的物質(zhì)的量保持體積不變，充入n2使體系壓強增大將容器的體積縮小一半保持壓強不變，充入n2使容器體積變大a b c d答案a解析，c是固體，其濃度

22、為常數(shù)，改變它的量平衡不移動；該反應(yīng)為氣體體積不相等的反應(yīng)故：，保持體積不變，充入n2，由于c(h2o)、c(co)、c(h2)的濃度都不變，所以平衡不移動；，縮小體積，壓強增大，平衡左移；，保持壓強不變，充入n2，體積擴大，平衡右移。8某溫度下，將2 mol a和3 mol b充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：aa(g)b(g)c(g)d(g)，5 min后達到平衡。若溫度不變時將容器的體積擴大為原來的10倍，a的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則()aa2 ba1ca3 d無法確定a的值答案b解析由于擴大體積，平衡不移動，說明該反應(yīng)為等體反應(yīng)，即a111，所以a1。9恒溫下，反應(yīng)ax(g)by(g)cz(g)

23、達到平衡后，把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時，x的物質(zhì)的量濃度由0.1 mol·l1增大到0.19 mol·l1，下列判斷正確的是()aa>bc ba<bccabc dabc答案a解析由于體積減小一半，而x的濃度增大不到原來的2倍，說明增大壓強，平衡右移，正反應(yīng)體積縮小，所以a>bc。10現(xiàn)有ma(s)nb(g)qc(g)h<0的可逆反應(yīng)，在一定溫度下達平衡時，b的體積分數(shù)(b)和壓強p的關(guān)系如圖所示，則有關(guān)該反應(yīng)的下列描述正確的是()amn<qbn>qcx點的混合物中v正<v逆dx點比y點的混合物的正反應(yīng)速率小答案d解析從

24、曲線的走向可以判斷出：增壓，(b)增大，即平衡左移，所以右邊系數(shù)大，因a為固體，所以n<q，a項、b項都錯；c項，在x點，作一垂線可知：壓強一定時，x點的(b)過大，平衡要向右移動，即v正>v逆，所以c項錯；d項，在y點和 x點的(b)相同，相當(dāng)于在x點的基礎(chǔ)上壓縮(y點的壓強大于x點)，所以正、逆反應(yīng)速率都增大，d項正確(若進一步探討，可得其順序為v逆y>v正y>v正x>v逆x)。能力提升11在水溶液中橙色的cr2o與黃色的cro有下列平衡關(guān)系：cr2oh2o2cro2h，重鉻酸鉀(k2cr2o7)溶于水配成的稀溶液是橙黃色的。(1)向上述溶液中加入naoh溶液

25、，溶液呈_色。因為_ _。(2)向已加入naoh溶液的(1)溶液中再加入過量稀硫酸，則溶液呈_色，因為_。(3)向原溶液中加入ba(no3)2溶液(已知bacro4為黃色沉淀)，則平衡_(填“向左移動”或“向右移動”)，溶液顏色將_。答案(1)黃oh與h結(jié)合生成水，c(h)減小，使平衡向右移動，cro濃度增大，溶液由橙黃色變?yōu)辄S色(2)橙c(h)增大，平衡左移，cr2o濃度增大，溶液又由黃色變?yōu)槌壬?3)向右移動逐漸變淺，直至無色解析加堿中和溶液中的h，平衡右移，溶液中的c(cro)增大；加酸使平衡左移，溶液中的c(cr2o)增大；加ba(no3)2，發(fā)生的反應(yīng)為ba2cro=bacro4(黃

26、色)，平衡向右移動，溶液顏色將由橙黃色逐漸變淺，直至無色。12反應(yīng)ma(g)nb(g)pc(g)在一定溫度和不同壓強下達到平衡時，分別得到a的物質(zhì)的量濃度如下表所示：壓強/pa2×1055×1051×106c(a)/mol·l10.080.200.44分析表中數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)當(dāng)壓強從2×105 pa增加到5×105 pa時，平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移動，判斷的依據(jù)是_ _。(2)當(dāng)壓強從5×105 pa增加到1×106 pa時，該反應(yīng)的化學(xué)平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移動，判斷的依據(jù)是_，可能的原因是_。答案(1