高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 第1课时学案 苏教版选修4.doc

第1课时浓度、压强变化对化学平衡的影响学习目标定位1.通过外界条件对可逆反应速率的影响，掌握化学平衡移动的外在因素。2.通过实验探究，讨论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。一、化学平衡状态的移动1.化学平衡移动概念与实质(1)概念：当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。(2)实质：改变条件后，v正v逆，各组分的百分含量发生改变。2.化学平衡移动的过程分析3.化学平衡移动方向的判断条件改变例1下列说法不正确的是()a.反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动b.外界条件的改变引起v正v逆，则平衡一定发生移动c.平衡移动，反应物的浓度一定减小d.外界条件发生变化，化学平衡不一定移动答案c解析外界条件的改变使正、逆反应速率不相等时才能使化学平衡发生移动，增大反应物浓度使化学平衡移动时反应物的浓度增大。考点化学平衡移动题点化学平衡移动的概念易错警示(1)外界条件改变，化学平衡不一定发生移动。(2)化学平衡常数改变时，化学平衡一定发生移动；化学平衡常数不变时，化学平衡不一定发生移动。二、浓度对化学平衡移动的影响1.实验探究浓度对化学平衡移动的影响(1)按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中：实验原理cr2oh2o2cro2h橙色 黄色实验步骤实验现象橙黄色变为橙色橙黄色变为黄色实验结论c(h)增大，平衡向逆反应方向移动naoh溶液使c(h)变小，平衡向正反应方向移动(2)按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中：实验原理fe33scnfe(scn)3(血红色)实验(1)步骤实验现象溶液颜色变深溶液颜色变深实验(2)步骤向试管中滴加0.01 moll1naoh溶液向试管中滴加0.01 moll1naoh溶液实验现象溶液颜色变浅溶液颜色变浅实验结论对可逆反应fe33scnfe(scn)3，分别增大c(fe3)和c(scn)后，化学平衡均向正反应方向移动；滴加naoh溶液，由于发生3ohfe3=fe(oh)3，减小了fe3的浓度，化学平衡向逆反应方向移动2.浓度对化学平衡移动影响的图像分析已知反应ma(g)nb(g)pc(g)h0，mnp，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：回答下列问题：改变条件v正、v逆相对大小平衡移动方向增大反应物a或b的浓度v正v逆向正反应方向移动减小生成物c的浓度v正v逆向正反应方向移动增大生成物c的浓度v正v逆向逆反应方向移动减小反应物a或b的浓度v正v逆向逆反应方向移动当其他条件不变时：(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。例2往fecl3溶液中滴加少量kscn溶液，溶液呈红色，发生如下反应：fecl33kscn3kclfe(scn)3 (棕黄色)(无色)(无色)(血红色)下列说法中正确的是()a.往上述溶液中滴入fe2(so4)3溶液，溶液血红色变浅b.往上述溶液中滴入nh4scn溶液，溶液血红色不变c.往上述溶液中加入铁粉，溶液血红色加深d.往上述溶液中滴入naoh溶液，溶液血红色变浅答案d解析滴入fe2(so4)3溶液，fe3浓度增大，平衡正向移动，fe(scn)3浓度增大，溶液血红色变深；滴入nh4scn溶液，scn浓度增大，平衡正向移动，fe(scn)3浓度增大，溶液血红色变深；加入铁粉，发生反应2fe3fe=3fe2，fe3浓度减小，平衡左移，fe(scn)3浓度减小，血红色变浅；滴入naoh溶液形成氢氧化铁沉淀，平衡左移，fe(scn)3浓度减小，溶液颜色变浅。考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学平衡移动的规律特别提醒(1)对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应的离子干扰。(2)固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，故平衡不移动。例3下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是()a.反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等b.该反应达到平衡态后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态c.该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态d.同一种反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等答案c解析减小反应物浓度的瞬间，逆反应速率不变，正反应速率迅速降低，且达到新平衡时的反应速率比原平衡时的速率小，这与图像不符，c错。考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学平衡移动的规律三、压强对化学平衡移动的影响1.根据教材中表211的数据分析改变压强对平衡的影响(改变压强通过扩大和缩小容器体积实现)。填写下表：可逆反应平衡常数表达式k改变压强对平衡的影响增大压强减小压强n2(g)3h2(g)2nh3(g)正向移动逆向移动n2o4(g)2no2(g)逆向移动正向移动feo(s)co(g)fe(s)co2(g)不移动不移动结论：相同温度下，对于左右两边气体分子数不等的反应来说，增大压强平衡向气体分子数减少的方向移动；减小压强平衡向气体分子数增大的方向移动。对于左右两边气体分子数目相等的反应，改变压强，反应物浓度和生成物浓度改变的幅度一样大，即v正和v逆改变的幅度一样大，则化学平衡不移动。2.压强变化对化学平衡移动影响的图像在一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在t1时刻改变某一个条件，建立新的平衡，其vt图像如下：(1)对于反应2so2(g)o2(g)2so3(g)，t1时刻缩小容器体积，其图像为d，平衡向正反应方向移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)。(2)对于反应2nh3(g)n2(g)3h2(g)，t1时刻增大容器体积，其图像为c，平衡向正反应方向移动。(3)对于反应h2(g)i2(g)2hi(g)，t1时刻缩小容器体积，其图像为a，平衡不移动。压强对化学平衡移动的影响(1)压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系(2)在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。例4在密闭容器中，反应xa(g)yb(g)zc(g)，在一定条件下达到平衡状态，试回答下列问题：(1)若xyz，缩小体积，增大压强，则平衡向 方向移动。(2)若保持体积不变，通入“he”气，则平衡 移动。(3)若保持压强不变，通入“he”气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为 。(4)若xyz，缩小体积，增大压强，则平衡 移动。答案(1)正反应(2)不(3)xyz(4)不规律方法平衡体系中通入“惰性”气体的分析方法(1)恒容时，通入稀有气体，压强增大，平衡不移动；恒压时，通入稀有气体，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。(2)在恒容容器中，改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，应以浓度的影响进行分析。(3)对于反应前后气体体积相等的反应如h2(g)i2(g)2hi(g)，当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强影响化学平衡移动的规律例5已知反应ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)，当反应达到平衡后，改变压强，其反应速率的变化曲线分别如图所示。回答下列问题：(1)表示改变压强的方式是 压强，化学平衡 移动，mn pq。(2)表示改变压强的方式是 压强，化学平衡 移动，mn pq。(3)表示改变压强的方式是 压强，化学平衡 移动，mn pq。答案(1)增大逆向(2)减小正向(3)减小不解析(1)图像改变压强后，v正、v逆都增大，故改变压强的方式是增大压强；v正小于v逆，平衡向逆反应方向移动；增大压强向气体体积减小的方向移动，故逆反应方向是气体体积减小的方向，即mnpq。(2)图像改变压强后，v正、v逆都减小，故改变压强的方式是减小压强；v正大于v逆，平衡向正反应方向移动；减小压强向气体体积增大的方向移动，故正反应方向是气体体积增加的方向，即mnpq。(3)图像改变压强后，v正、v逆都减小，故改变压强的方式是减小压强；v正、v逆同等倍数的减小，化学平衡不移动，气体体积反应前后相等，即mnpq。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点由压强变化与移动方向判断化学计量数关系1.可以作为判断化学平衡发生移动的标志是()a.反应混合物各组分的浓度发生改变b.正、逆反应速率发生改变c.反应物的转化率发生改变d.反应混合物的浓度发生改变答案c解析化学平衡移动的标志是反应混合物各组分的含量发生改变和反应物的转化率发生改变。考点化学平衡移动题点化学平衡移动的概念2.在一定温度下，反应fecl3(aq)3kscn(aq)3kcl(aq)fe(scn)3(aq)已经达到平衡，对反应溶液做下列处理，其中能使平衡左移的是()a.加入少量氯化钾固体b.加入少量氯化铁固体c.减小fe(scn)3的浓度d.增大fe(scn)3的浓度答案d考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学反应速率的规律3.(2017海安高级中学高二10月月考)在密闭容器中发生反应：xa(g)yb(g)zc(g)，平衡时测得a的浓度为0.50 moll1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得a的浓度为0.30 moll1。下列有关判断正确的是()a.xy0.25 moll1，说明扩大体积减小压强平衡逆向移动，则xyz，a、b项错误；a的转化率减小，c项正确；c的体积分数减小，d项错误。易错提醒本题易错解成：新平衡时a的浓度小于旧平衡，体积增大即减小压强平衡正向移动，a的转化率增大，c的体积分数增大；产生这种错误的原因是忽略了体积的变化对浓度的影响。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强影响化学平衡移动的规律4.(2018泰州姜堰二中月考)已知可逆反应：a(s)b(g)c(g)d(g)h0，达到平衡状态时，改变单一条件，下列说法正确的是()a.绝热环境下加压，体系的温度升高b.加入合适的催化剂，b的平衡转化率增大c.物质a由块状变为粉末状，正反应速率加快，平衡常数增大d.恒温恒容下，当物质a的质量不再改变，则反应达到平衡状态答案d解析绝热环境下加压，平衡逆向移动，反应吸收热量，体系的温度降低，a项错误；催化剂不改变平衡的移动，b项错误；增大固体的表面积，反应速率加快，但平衡常数只与温度有关，c项错误；恒温恒容下，a的质量不再改变，说明反应已达平衡，d项正确。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强影响化学平衡移动的规律5.(1)在密闭容器中进行如下反应：co2(g)c(s)2co(g)h0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。增加c，平衡 ，c(co2) 。缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡 ，c(co2) 。保持反应容器的容积和温度不变，通入n2，则平衡 ，c(co2) 。(2)现有三个体积相等的定容密闭容器，都进行下列反应：co2(g)h2(g)h2o(g)co(g)。反应所处的温度相同，但起始浓度不同，其中起始时各物质的物质的量如下表：co2h2h2oco甲a mola mol00乙a mol2a mol00丙a mola mola mol0达到平衡时，co的物质的量由大到小的顺序是 。答案(1)不移动不变向左移动增大不移动不变(2)乙甲丙解析(1)c为固体，增加c，反应速率不变，平衡不移动，c(co2)不变；温度不变，缩小体积，压强增大，平衡逆向移动，c(co2)增大；温度、体积不变，通入n2，反应物浓度不变，平衡不移动，c(co2)不变。(2)将乙、丙都和甲对比，即将甲作为参照物。乙和甲对比，增加了h2的浓度，平衡正向移动，乙中生成的co的物质的量大于甲中生成的co的物质的量；丙和甲对比，增加了生成物h2o(g)的浓度，促使平衡向逆反应方向移动，这样丙中co的物质的量将小于甲中co的物质的量。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强和浓度变化对化学平衡移动影响的综合对点训练题组一化学平衡移动的判断1.下列对化学平衡移动理解错误的是()a.化学反应速率改变，平衡一定发生移动b.化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变c.若外界条件改变引起平衡中v正v逆，则平衡正向移动d.化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化答案a考点化学平衡移动题点化学平衡移动的概念2.在一定条件下，反应2so2(g)o2(g)2so3(g)达到了平衡，改变某一条件，发生下述变化，其中可确定该平衡一定发生移动的是()a.v(so2)增大 b.v(so3)减小c.o2的百分含量发生变化 d.so3的质量不变答案c解析正、逆反应速率同等倍数的增大或减小，仍然相等，平衡不移动；o2的百分含量发生变化，化学平衡一定发生移动；so3的质量不变，平衡不移动。考点化学平衡移动题点化学平衡移动的概念题组二浓度对化学平衡移动的影响3.从植物花中提取一种有机物，可用简化式hin表示，在水溶液中因存在下列电离平衡：hin(溶液红色)h(溶液)in(溶液黄色)，故可用作酸碱指示剂。在该水溶液中加入下列物质，能使该指示剂显黄色的是()a.盐酸 b.碳酸钠溶液c.氯化钠溶液 d.过氧化钠答案b解析改变条件后溶液呈黄色，说明平衡右移，应该降低氢离子的浓度，符合要求的是b、d两个选项，但是过氧化钠具有漂白性，黄色会褪去，只有b项正确。考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学平衡移动的规律4.有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是()甲：10 ml 0.01 moll1的fecl3溶液和10 ml 0.01 moll1的kscn溶液乙：5 ml 水、10 ml 0.01 moll1的fecl3溶液和5 ml 0.01 moll1的kscn溶液丙：10 ml 0.1 moll1的fecl3溶液和10 ml 0.1 moll1的kscn溶液a.甲试管 b.乙试管c.丙试管 d.无法判断答案b解析三支试管中存在如下平衡体系：fe33scnfe(scn)3(血红色)，由于丙试管中fe3和scn的浓度最大，故其颜色最深；甲与乙相比，甲中scn的浓度大于乙，平衡正向移动，颜色加深，故乙中颜色最浅。考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学平衡移动的规律5.(2017邗江中学高二期末)在密闭、恒容的容器中进行反应：4nh3(g)5o2(g)4no(g)6h2o(g)，一定条件下达到平衡，此时再向反应容器中通入少量nh3(g)，产生的结果是()a.容器内压强不变 b.原平衡不受影响c.no浓度降低 d.正反应速率增大答案d解析向反应容器中通入少量nh3(g)，气体物质的量增多，容器内压强增大，a项错误；向反应容器中通入少量nh3(g)，平衡正向移动，b项错误；向反应容器中通入少量nh3(g)，平衡正向移动，no浓度增大，c项错误；向反应容器中通入少量nh3(g)，反应物浓度增大，正反应速率增大，d项正确。考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学平衡移动的规律题组三压强对化学平衡移动的影响6.对已达到化学平衡的反应2x(g)y(g)2z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是()a.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动b.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动c.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动d.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动答案c解析反应2x(g)y(g)2z(g)是反应前后气体体积减小的反应，减小压强时，正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动，c项正确。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强影响化学平衡移动的规律7.在一密闭容器中发生反应：2a(g)2b(g)c(s)3d(g)h0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、d的物质的量浓度c(d)增大的是()a.移走少量cb.扩大容积，减小压强c.缩小容积，增大压强d.体积不变，充入惰性气体答案c解析a项，c为固体，改变其量，对反应速率无影响，错误；b项，扩大容积，v正减小，c(d)也减小，错误；c项，缩小容积，浓度增大，速率也增大，平衡右移，c(d)也增大，正确；d项，体积不变，充入惰性气体，反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动，错误。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强影响化学平衡移动的规律8.一定条件下反应ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)在一密闭容器中进行，测得平均反应速率v(c)2v(b)。若反应达平衡后保持温度不变，增大体系压强时平衡不移动，则m、n、p、q的数值可以是()a.2、6、3、5 b.1、3、2、2c.3、1、2、2 d.3、1、2、1答案c考点压强变化对化学平衡移动的影响题点由压强变化与移动方向判断化学计量数关系9.已知化学反应2a(？)b(g)2c(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是()a.a是气体，c是固体 b.a、c均为气体c.a、c均为固体 d.a是固体，c是气体答案d解析增大压强，平衡逆向移动说明逆反应是气体物质的量减小的反应，故c为气体，a为非气态(如固体)。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点由压强变化与移动方向判断物质状态10.(2017镇江丹阳六中高二期末)已知：一定温度下的某恒容密闭容器中仅发生反应：2no2(g)2no(g)o2(g)hq kjmol1 (q0)。若向2 l该容器中通入1.2 mol no2 气体，测得100 s时反应达到化学平衡状态，此时c(o2)为0.2 moll1。下列说法正确的是()a.增加c(no)，平衡逆向移动，反应的化学平衡常数减小b.100 s内no2的分解速率为8103 moll1s1c.反应达平衡时，吸收的热量为0.2qd.其他条件不变时，若开始时n(no2)为2.4 mol，则达到平衡后，c(o2)c(no2)答案d解析增加c(no)，平衡逆向移动，平衡常数只与温度有关与浓度无关，则温度不变，反应的化学平衡常数不变，a项错误；化学反应速率之比等于计量数之比，则100 s内no2的分解速率等于氧气的生成速率的2倍，为24103 moll1s1，b项错误；反应达平衡时生成氧气的物质的量为0.2 moll12 l0.4 mol，则吸收的热量为0.4q，c项错误；开始时n(no2)为1.2 mol，平衡时c(no2)0.2 moll1，c(o2)c(no2)，其他条件不变时，若开始时n(no2)为2.4 mol，则压强增大平衡向气体体积缩小的方向移动，则达到平衡后，c(o2)c(no2)，d项正确。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点由压强变化与移动方向判断化学计量数关系题组四浓度、压强对平衡移动的综合分析11.下列叙述及解释正确的是()a.2no2(g)(红棕色)n2o4(g)(无色)h0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅b.h2(g)i2(g)2hi(g)h0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变c.fecl33kscnfe(scn)3(血红色)3kcl，在平衡后，加少量kcl固体，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅d.对于n23h22nh3，平衡后，压强不变，充入o2，平衡左移答案d解析a项，缩小体积，平衡右移，但c(no2)浓度仍增大，颜色变深，错误；b项，扩大容积，平衡不移动，但由于c(i2)减小，故体系颜色变浅，错误；c项，加kcl固体，平衡不移动，错误；d项，压强不变，充入o2(o2不参与反应)，体积扩大，平衡左移，正确。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强和浓度变化对化学平衡移动影响的综合12.(2018海安高级中学高二月考)从下列实验事实所引出的相应结论正确的是()选项实验事实结论a 其他条件相同，na2s2o3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快b在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变催化剂一定不参与化学反应c物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应反应开始速率相同d在容积可变的密闭容器中发生反应h2(g)i2(g)2hi(g)，把容积缩小一倍正反应速率加快，逆反应速率不变答案a解析na2s2o3是反应物，其他条件相同，na2s2o3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短，说明其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快，a项正确；催化剂参与化学反应，改变了反应的途径，但反应前后其质量和化学性质都不变，b项错误；等质量的形状相同的金属与酸反应时，c(h)相同，则速率相同，因为盐酸和醋酸物质的量浓度相同，而醋酸是弱酸不完全电离，所以开始时c(h)不同，则反应开始时速率不同，c项错误；容积缩小一倍，压强增大，正、逆反应速率均增大，d项错误。考点压强变化对化学平衡移动的影响题点压强和浓度变化对化学平衡移动影响的综合综合强化13.在水溶液中橙色的cr2o与黄色的cro有下列平衡关系：cr2oh2o2cro2h，重铬酸钾(k2cr2o7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。(1)向上述溶液中加入naoh溶液，溶液呈 色。因为 。(2)向已加入naoh溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈 色，因为 。(3)向原溶液中加入ba(no3)2溶液(已知bacro4为黄色沉淀)，则平衡 (填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将 。答案(1)黄oh与h结合生成水，c(h)减小，使平衡向右移动，cro浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色(2)橙c(h)增大，平衡左移，cr2o浓度增大，溶液又由黄色变为橙色(3)向右移动逐渐变浅，直至无色考点浓度变化对化学平衡移动的影响题点浓度影响化学平衡移动的规律14.(2017启东中学高二期中)氯气溶于水，cl2约有三分之一与水反应生成盐酸与次氯酸。请回答下列问题：(1)该可逆反应的离子方程式为 。(2)氯气 (填“难”或“易”)溶于饱和食盐水，其原因是增大了上述平衡中的 浓度，平衡向 反应方向移动。(3)在上述平衡体系中加入少量naoh固体，平衡将向 反应方向移动。(4)如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将 (填“增大”“减小”或“不变”)，平衡将向 反应方向移动。答案(1)cl2h2ohclhclo(2)难cl逆(3)正(4)增大正解析(1)氯气与水反应的离子方程式为cl2h2o