高中化学 专题2 第三单元 第1课时 浓度、压强变化对化学平衡的影响学案 苏教版选修4.doc

第三单元化学平衡的移动第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内在因素。2.通过实验探究，讨论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。1(1)在一定条件下，把1 mol n2和3 mol h2充入一密闭容器中发生反应n23h22nh3，一段时间后达到平衡。在某一时刻，保持体积不变，充入n2，此时，c(n2)增大，v正增大，c(nh3)不变，v逆不变，随着反应的进行，c(n2)减小，v正减小，c(nh3)增大，v逆增大，最终v正v逆。(2)在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等)，化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等)，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。2(1)化学平衡移动可表示为(2)化学平衡移动的方向判断条件改变探究点一浓度变化对化学平衡的影响1按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，填写下表：实验原理实验步骤实验1向试管中加入4 ml 0.1 moll1 k2cr2o7溶液，再滴加数滴1 moll1 naoh溶液，观察溶液颜色的变化。实验2将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1 moll1 hno3溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。实验现象实验1中溶液由橙色变为黄色，实验2中加入hno3的试管中溶液由黄色变为橙色，另一份不变色实验结论naoh溶液使c(h)变小，平衡向正反应方向移动；hno3溶液使c(h)增大，平衡向逆反应方向移动2.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图所示：分析所给图，填写下表：图示发生变化的条件平衡移动方向反应物a或b浓度增大正反应方向生成物c浓度减小正反应方向生成物c浓度增大逆反应方向反应物a或b浓度减小逆反应方向归纳总结(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。活学活用1在k2cr2o7溶液中存在下列平衡：2cro(黄色)2hcr2o(橙色)h2o中，溶液颜色介于黄色和橙色之间，今欲使溶液颜色变浅，可以在溶液中加入()h oh k h2oa b c d答案b解析平衡向右移动，颜色变深，而向左移动，颜色变浅。加入oh，中和h，c(h)减小，平衡左移，颜色变浅；而加入水，体积增大，浓度减小，颜色变浅。而c(k)的变化，不影响平衡移动。2右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。探究点二压强变化对化学平衡的影响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2.根据上述可以看出相同温度下，增大压强平衡向生成nh3的方向移动(即气体分子数目减少的方向)；减小压强平衡向生成n2和h2的方向移动(即气体分子数目增大的方向)；而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，所以平衡不移动。归纳总结(1)增大压强，平衡向气体分子数目减小的方向移动；减小压强，平衡向气体分子数目增大的方向移动。(2)若为等体积反应增大压强时，v正、v逆同等程度地增大，减小压强时，v正、v逆同等程度地减小，平衡均不移动。活学活用3一定温度下，反应c(s)h2o(g)co(g)h2(g)在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡，下列措施不能使平衡发生移动的是()增加c的物质的量保持体积不变，充入n2使体系压强增大将容器的体积缩小一半保持压强不变，充入n2使容器体积变大a b c d答案a解析，c是固体，其浓度为常数，改变它的量平衡不移动；，保持体积不变，充入n2，由于c(h2o)、c(co)、c(h2)的浓度都不变，所以平衡不移动；，缩小体积，压强增大，平衡左移；，保持压强不变，充入n2，体积扩大，平衡右移。 1下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是()已达平衡的反应c(s)h2o(g)co(g)h2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动已达平衡的反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)，当增大n2的浓度时，平衡向正反应方向移动，n2的转化率一定升高有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动a bc d答案d解析本题考查影响化学平衡移动方向的因素及影响结果。增加c(s)的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，错；对于多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他物质的转化率增大，而此物质的转化率降低，错；对于有气体参加的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，错；在恒压容器中充入稀有气体，各物质浓度减小，若是非等体积反应，则平衡会发生移动，错。2在密闭容器中发生如下反应：ax(g)by(g)cz(g)dw(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，w的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是()a平衡向逆反应方向移动babcdcz的体积分数增大dx的转化率下降答案c解析此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，假设平衡不发生移动，w的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动。由w的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向w减少的方向即逆反应方向移动，所以abcd，平衡移动的结果导致z的体积分数减小，x的转化率下降。3在具有活塞的密闭容器中，一定温度下的可逆反应：h2(g)i2(g)2hi(g)已达到平衡。将活塞外拉，则：容器内颜色_；容器内压强_；逆反应速率_；混合气体平均相对分子质量_。答案变浅变小变小不变解析当活塞外拉时，容器体积增大(压强减小)，各组分的浓度减小，气体颜色变浅，反应速率减小；因为平均相对分子质量r，结合反应方程式的特点知：m(气)不变，n(气)不变，故混合气体的平均相对分子质量不变。4在水溶液中橙色的cr2o与黄色的cro有下列平衡关系：cr2oh2o2cro2h，把重铬酸钾(k2cr2o7)溶于水配成的稀溶液是橙红色的。(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，溶液由橙红色变为黄色(2)橙c(h)增大，平衡左移，cr2o浓度增大，溶液又由黄色变为橙红色(3)向右移动逐渐变浅，直至无色解析加碱中和溶液中的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，发生的反应为ba2cro=bacro4(黄色)，平衡向右移动，溶液颜色将由橙红色逐渐变浅，直至无色。基础过关一、化学反应速率改变与平衡移动的关系1对处于化学平衡的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知()a化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动b化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化c正反应进行的程度大，正反应速率一定大d改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动答案b解析a项，如果正、逆速率改变幅度一样大，则平衡不移动，a错；b项，化学平衡发生移动，则速率一定改变，b对；c项，反应进行的程度与速率无关，c错；d项，改变压强，化学反应速率不一定改变(如固液反应或容器体积不变的反应体系中充入“惰”气)，平衡也不一定移动。2某温度下反应n2o4(g)2no2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是()a加压时(体积变小)，将使正反应速率增大b保持体积不变，加入少许no2，将使正反应速率减小c保持体积不变，加入少许n2o4，再达到平衡时，颜色变深d保持体积不变，通入he，再达平衡时颜色不变答案b解析保持体积不变，加入少许no2的瞬间，逆反应速率增大，正反应速率不变，平衡向逆反应方向移动，重新平衡时的正反应速率比原平衡的正反应速率大。二、浓度变化对化学平衡的影响3在一密闭容器中发生反应：2a(g)2b(g)c(s)3d(g)hbc babc。7在一密闭容器中，反应aa(g)bb(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，b的浓度是原来的60%，则()a平衡向逆反应方向移动了b物质a的转化率减少了c物质b的质量分数增大了dab答案c解析温度不变，体积增大一倍，压强减小，若平衡不移动，c(b)应为原来的50%，现为60%，则平衡向正反应方向移动了，则ab，b的质量分数增大了。8下列叙述及解释正确的是()a2no2(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bh2(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cfecl33kscnfe(scn)3(红色)3kcl，在平衡后，加少量kcl，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，a错；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，b错；c项，由于kcl没有参与反应，故对平衡无影响，c错；d项，压强不变，充入o2(注：o2不参与反应)，体积扩大，平衡左移。能力提升9现有ma(s)nb(g)qc(g)h0的可逆反应，在一定温度下达平衡时，b的体积分数(b)和压强p的关系如图所示，则有关该反应的下列描述正确的是()amnqcx点的混合物中v正v逆dx点比y点的混合物的正反应速率小答案d解析从曲线的走向可以判断出：增压，(b)增大，即平衡左移，所以右边系数大，因a为固体，所以nv逆，所以c项错；d项，在y点和x点的(b)相同，相当于在x点的基础上压缩(y处的压强大于x点)，所以正、逆反应速率都增大，d项正确。(若进一步探讨，可得其顺序为v逆yv正yv正xv逆x)10已知no2和n2o4可以相互转化：2no2(g)n2o4(g)h0。现将一定量no2和n2o4的混合气体通入一体积为1 l的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图所示。x与y两条曲线中，y表示n2o4浓度随时间的变化，则下列说法不正确的是()a如混合气体的压强不再发生改变，说明反应已达化学平衡状态ba、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b点c2530 min内用no2表示的平均化学反应速率是0.08 moll1min1d反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是增加n2o4的浓度答案d解析反应2no2(g)n2o4(g)是气体物质的量减小的反应，如压强不再发生改变，即各气体的物质的量不再发生改变，因此a项正确；由图知只有b点处于平衡状态；对c项可先计算出v(n2o4)0.04 moll1min1，再据v(no2)v(n2o4)2可知c项正确；d项，由图知25 min时是增加no2的浓度。11在一定条件下，可逆反应：manbpc达到平衡，若：(1)a、b、c都是气体，减小压强，平衡向正反应方向移动，则mn和p的关系是_。(2)a、c是气体，增加b的量，平衡不移动，则b为_态。(3)a、c是气体，而且mnp，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是_。答案(1)mnp(2)固或液(3)逆反应方向解析(1)减小压强，平衡右移，则mnp。(2)增加b的量，平衡不移动，说明b的浓度为常数，b为固体或纯液体。(3)因a、c为气体，且mnp(即m0，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。(1)增加c，平衡_，c(co2)_。(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡_，c(co2)_。(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入n2，则平衡_，c(co2)_。答案(1)不移动不变(2)向左移动增大(3)不移动不变解析(1)c为固体，增加c，其浓度不变，平衡不移动，c(co2)不变。(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动，即向左移动， c(co2)比原来大。(3)通入n2，各物质的浓度不变，平衡不移动，c(co2)不变。13在10 和2105 pa的条件下，反应aa(g)dd(g)ee(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质d的浓度。压强(pa)210551051106浓度(moll1)0.0850.200.44根据表中数据，回答下列问题：(1)压强从2105 pa增加到5105 pa时，平衡移动方向是_，理由是_。(2)压强5105 pa增加到1106 pa时，平衡移动的方向是_，理由是_。答案(1)左移d浓度增大的倍数小于压强增大的倍数(2)右移d浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，此时压强增大可能使e液化，使生成物的气体体积减小解析(1)压强增加了2.5倍，若平衡不移动，d的浓度应为0.212 5 moll1。现在小于该值，说明平衡左移了，从而可推出ade。(2)再接着加压一倍，d的浓度按(1)的规律，应小于0.40 moll1，但现为0.44 moll1，温度又不变，说明此时正反应是气体体积减小的反应，只能解释为e液化了。14在2 l恒容密闭容器中，800 时反应2no(g)o2(g)2no2(g)体系中，n(no)随时间的变化如下表：时间(s)012345n(no)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)如图中表示no2的变化的曲线是_。(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是_(填字母序号)。av(no2)2v(o2)b容器内压强保持不变cv(no)逆2v(o2)正d容器内的密度保持不变(3)能够使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_(填字母序号)。a及时分离出no2气体b增大o2的浓度答案(1)b(2)bc(3)b解析(1)根据n(no)随时间的变化可知3 s时反应达到平衡