高中化学2.3化学平衡第2课时影响化学平衡移动的因素导学案新人教版.docx

第2课时影响化学平衡移动的因素1.明确化学平衡移动的概念，会根据反应速率变化判断化学平衡的移动方向。2.理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响。3.了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用。化学平衡的移动浓度、压强对化学平衡的影响一、化学平衡的移动1定义在一定条件下，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、温度、气体反应的压强等)，化学平衡状态被破坏，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。这种现象叫做平衡状态的移动，简称平衡移动。2图示表示v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)v(正)v(逆)二、浓度对化学平衡的影响1实验探究探究1依据K2Cr2O7溶液中存在的平衡：Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H，完成实验。实验步骤实验现象橙黄色变为橙色橙黄色变为黄色结论c(H)增大，平衡向逆反应方向移动c(H)减小，平衡向正反应方向移动探究2依据Fe3与SCN存在的平衡：Fe33SCNFe(SCN)3(红色)，完成实验。实验(1)步骤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 molL1 NaOH溶液向试管中滴加0.01 molL1 NaOH溶液现象溶液颜色变浅溶液颜色变浅结论对可逆反应Fe33SCNFe(SCN)3，分别增大c(Fe3)和c(SCN)后，Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动；滴加NaOH溶液，由于3OHFe3=Fe(OH)3，减小了Fe3的浓度，Fe(SCN)3的浓度也减小了，即化学平衡向逆反应方向移动2.影响规律(1)其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。(2)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。三、压强对化学平衡(有气体参与的反应)的影响1.2对于反应前后气体分子数不变的反应如H2(g)I2(g)2HI(g)，改变压强，化学平衡不发生移动。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)平衡移动的原因是v(正)v(逆)。()(2)若外界条件改变引起平衡中v(正)v(逆)，则平衡正向移动。()(3)化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化。()(4)化学反应速率改变，平衡一定发生移动。()(5)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在某温度下达到平衡后，增加一部分C(s)，相当于增大了反应物的浓度，平衡右移。()(6)任何条件下，增大反应物浓度，平衡一定右移。()(7)有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强一定能使平衡发生移动。()(8)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡。若充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动。()(9)在恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，压强不变，平衡一定不移动。()(10)可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡后，增大压强，v(正)增大，v(逆)减小。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2反应FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl达到平衡后，加入少量KCl固体，平衡是否移动？为什么？答案：不移动，因为FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl反应中的平衡是Fe33SCN Fe(SCN)3，KCl与该平衡无关。3炼铁炉中CO发生的反应为3CO(g)Fe2O3(s)2Fe(s)3CO2(g)，如果增大该反应体系的压强，能使平衡向正反应方向移动吗？答案：不能，因为该反应前后气体分子数相等，增大反应体系的压强，平衡不发生移动。1化学平衡移动的根本原因：v(正)v(逆)。2化学平衡移动的判断(1)当外界条件改变时，若引起v(正)v(逆)，则化学平衡向正反应方向移动，各组分含量发生改变；(2)当外界条件改变时，若引起v(正)v(逆)，则化学平衡向逆反应方向移动，各组分含量发生改变；(3)当外界条件改变时，v(正)、v(逆)都变化，若v(正)和v(逆)仍保持相等，则化学平衡不发生移动，各组分含量不发生改变。3新、旧平衡的区别：平衡时各组分的含量发生变化，但各自有定值。4浓度变化对化学平衡的影响规律化学平衡aAbBcCdD(A、B、C、D为非固体)体系浓度变化增大反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度速率变化v正瞬间增大，v逆瞬间不变，v正v逆v逆瞬间增大，v正瞬间不变，v逆v正v逆瞬间减小，v正瞬间不变，v正v逆v正瞬间减小，v逆瞬间不变，v逆v正平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动速率与时间的图像规律总结在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动5.压强变化对化学平衡的影响规律化学平衡aAbBcCdD(A、B、C、D均为气体，abcd)aAbBcCdD(A、B、C、D均为气体，abcd)体系压强变化增压减压增压减压速率变化v(正)、v(逆)同时增大，v(正)v(逆)v(正)、v(逆)同时减小，v(逆)v(正)v(正)、v(逆)同时增大，v(逆)v(正)v(正)、v(逆)同时减小，v(正)v(逆)平衡移动方向正向移动逆向移动逆向移动正向移动速率与时间的图像规律总结在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气态物质体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气态物质体积增大的方向移动已知化学反应2A(？)B(g)2C(？)在某温度下达到平衡状态。(1)若在体系中增加或减少A的量，平衡均不发生移动，则A一定不能为_态。(2)若C为气态，增大压强时平衡向正反应方向移动，则A为_态。解析(1)固体或纯液体的用量改变，平衡不移动，则A应为固态或液态；(2)C为气体，加压时平衡向正反应方向移动，说明化学方程式中气体分子数左边大于右边，故A为气态。答案(1)气(2)气(1)上述例题中若C为气态，减小压强时平衡向正反应方向移动，则A的聚集状态如何？说明理由。(2)容器的容积固定，充入He使压强增大，该平衡是否移动？说明理由。答案：(1)减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，故化学方程式中气体分子数左边小于右边，所以A为固态或液态。(2)恒容时，充入无关气体使压强增大，体系中各物质的浓度不变，正、逆反应速率不发生变化，故平衡不移动。(1)只涉及固体、液体的可逆反应，压强对化学平衡的影响极其微弱，一般不考虑。(2)在容积不变的密闭容器中，向已达到平衡的气体反应体系中充入与体系中任何物质都不反应的气体，平衡不发生移动。(3)在压强不变、体积可变的恒压容器中，向已达到平衡的气体体系中充入与体系中任何物质都不反应的气体，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。 浓度对化学平衡的影响1在恒温恒容的条件下，2A(g)B(g)2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下，下列叙述与示意图不相符合的是()A反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B平衡态后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡态C平衡态后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡态DB在平衡态和平衡态时浓度不相等解析：选C。由题给图像可以看出，平衡态改变的瞬间，逆反应速率未改变，正反应速率突然增大，可知为增大反应物的浓度，B项正确，C项不正确；由于平衡发生移动，可知两平衡态时同一种反应物的浓度不相等，D项正确；反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，A项正确。2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溶液的上述溶液中再加入过量稀H2SO4，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_。解析：(1)加碱中和溶液中的H，平衡右移，溶液中的c(CrO)增大；(2)加酸使平衡左移，溶液中的c(Cr2O)增大；(3)加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2CrO=BaCrO4，平衡向右移动，溶液颜色将由橙黄色逐渐变浅，直至无色。答案：(1)黄OH与H结合生成水，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，直至无色压强对化学平衡的影响3(2017延安高二测试)反应2X(g)Y(g)2Z(g)达到平衡后，仅减小压强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解析：选C。减小压强，体系中各组分浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。4在一密闭容器中发生反应：2A(g)2B(g)C(s)3D(g)H0，下列条件有利于生成Z的是()A低温、低压B低温、高压C高温、高压 D高温、低压解析：选C。该反应的特点是吸热、反应前后气体分子总数减小；有利于生成Z需使平衡向正反应方向移动，则需要高温、高压。3催化剂对化学平衡有没有影响？工业生产往往使用催化剂，其目的是什么？答案：催化剂能够同等程度改变正、逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但是可以改变达到平衡所需要的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是加快化学反应的速率，提高单位时间内的产量。1温度对化学平衡的影响规律化学平衡aAbBcCdDH0aAbBcCdDHv(逆)v(正)、v(逆)同时减小，且v(逆)v(正)v(正)、v(逆)同时减小，且v(正)v(逆)v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)v(正)平衡移动的方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动速率与时间的图像2.催化剂对化学平衡的影响规律(1)图像(2)若某可逆反应在反应前后气体的总体积不发生变化，则增大该体系的压强(压缩容器体积)时，反应速率的变化也可用上述图像表示。反应A(g)3B(g)2C(g)H0”应选择哪项？(2)若改为“升高反应体系的温度”，正、逆反应速率变化如何？平衡如何移动？答案：(1)D(2)正反应速率和逆反应速率都增大，平衡逆向移动。分析化学平衡移动的一般思路温度、催化剂对化学平衡的影响1(2017佛山高二检测)关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：HUr(尿酸)H2OUr(尿酸根离子)H3O，Ur(aq)Na(aq)NaUr(s)。下列对反应的叙述正确的是()A正反应为吸热反应B正反应为放热反应C升高温度，平衡向正反应方向移动D降低温度，平衡向逆反应方向移动解析：选B。题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”，说明温度降低，反应Ur(aq)Na(aq)NaUr(s)的平衡向正反应方向移动，可知其正反应为放热反应。2在密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是()A催化剂失效 B减小生成物的浓度C降低体系温度 D增大容器的体积解析：选C。从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v(正)与v(逆)的大小关系，可得出化学平衡正向移动。降低温度，该平衡正向移动，必有v(正)v(逆)，故选C。3在一定温度下的密闭容器中发生反应：2X(g)Y(g)2Z(g), 平衡后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其反应速率随时间的变化图像如图所示，则下列说法符合该图像的是()At1时刻，增大了X的浓度Bt1时刻，升高了体系温度Ct1时刻，缩小了容器体积Dt1时刻，使用了催化剂解析：选D。由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误。该反应为反应前后气体分子数变小的反应，缩小容器体积相当于增大压强，正、逆反应速率都增大，且v(正)v(逆)，C错误。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。勒夏特列原理的应用4下列不能用勒夏特列原理解释的事实是()A红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅B氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C黄绿色的氯水光照后颜色变浅D向含有Fe(SCN)2的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液红色变浅或褪去解析：选B。A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使体系颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，在该溶液中存在平衡：Fe3SCNFe(SCN)2，向溶液中加入铁粉，Fe3会和Fe发生反应生成Fe2，导致Fe3浓度降低，平衡向能够减弱这种改变的方向移动，即向逆反应方向移动，使Fe(SCN)2(红色)的浓度降低，所以溶液红色变浅或褪去，可以用勒夏特列原理解释。5(2017九江高二质检)下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是()A溴水中存在如下平衡：Br2H2OHBrHBrO，当加入NaOH溶液后颜色变浅B对2H2O22H2OO2的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率C反应CONO2CO2NOH0，升高温度使平衡向逆反应方向移动D合成氨反应：N23H22NH3Hb解析：选C。平衡后将容器体积增大一倍，即压强减小到原来的一半，A、B的浓度都变为原来的50%，达到新平衡后，B的浓度是原来的60%，说明减小压强使平衡向正反应方向移动，则正反应是气体体积增大的反应，即ba，B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大了。9(2017佛山高二质检)一定条件下，在密闭容器中进行如下反应：NO(g)CO(g)1/2N2(g)CO2(g)H373.2 kJmol1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是()A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强解析：选B。降低温度虽然能提高NO的转化率，但也降低了反应速率，D选项同时采取了降温和增压措施，对提高NO的转化率是一致的，但对加快反应速率是矛盾的，故D项不正确。10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。(1)增加C(s)，则平衡_(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(2)保持温度不变，缩小反应容器的容积，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)_。(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_，c(CO)_。解析：(1)C为固体，增加C的量，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，平衡向气体体积减小的方向移动，c(CO2)增大。(3)通入N2，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，c(CO)增大。答案：(1)不移动不变(2)向左移动增大(3)不移动不变(4)向右移动增大11氢气用于工业合成氨：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.2 kJmol1。(1)一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的N2和H2反应达到平衡后，改变某一外界条件，正、逆反应速率与时间的关系如图所示，其中t4、t5、t7时刻所对应改变的实验条件分别是t4_，t5_，t7_。(2)在一定条件下，将2 mol N2与5 mol H2混合于一个10 L的密闭容器中，反应情况如图所示：5 min内的平均反应速率v(NH3)_；达到平衡时NH3的体积分数为_。解析：(1)据图可知t4时刻正、逆反应速率同等程度地增大，结合合成氨反应的特点可知只能是加入催化剂；t5时刻正反应速率瞬间不变，逆反应速率减小，因此应为减小生成物氨气的浓度；t7时刻正、逆反应速率都减小，但逆反应速率减小的程度大，结合合成氨反应的特点可知应为降低温度。(2)N2(g)3H2(g)2NH3(g)初始量 2 mol 5 mol 0转化量 1 mol 3 mol 2 mol平衡量 1 mol 2 mol 2 mol5 min内的平均反应速率v(NH3)2 mol10 L5 min0.04 molL1min1，达到平衡时NH3的体积分数为2 mol(1 mol2 mol2 mol)100%40%。答案：(1)加入催化剂减小NH3的浓度降温(2)0.04 molL1min140%能力提升12COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，当反应达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()ABC D解析：选B。该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，错误；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，错误；该反应为反应前后气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，错误；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，正确。13下列叙述与图像相对应的是()A图(1)是N2(g)3H2(g)2NH3(g)的化学平衡图像，在t0时刻充入一定量的NH3，平衡逆向移动B图(2)中p2p1，T1T2C图(3)表示的化学方程式为2A=B3CD图(4)对应反应2X(g)3Y(g)2Z(g)Hp1，T1T2，B项正确；图(3)表示的是可逆反应，应用“”，C项错误；升高温度，平衡逆向移动，Y的百分含量将增大，D项错误。14(2017牡丹江高二检测)两个体积相同带活塞的容器，分别盛装一定量的NO2和Br2(g)，都为一样的红棕色，迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图)，假设气体不液化，则下列说法正确的是()Aaa过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅Ba、b的颜色一样深Ca的压强比a的压强的2倍要小，b的压强为b的压强的2倍Da中的c(NO2)一定比b中的c(Br2)小解析：选C。 aa的过程中，2NO2N2O4平衡正向移动，但增大压强，不论平衡怎样移动，新平衡时各物质(气体)的浓度仍比原平衡时的大，A错误；a在压缩中一定有NO2转化成N2O4，故a中NO2的物质的量比a中小，而b和b中Br2的物质的量相等，故a颜色应比b中的浅，B错误，C正确；两者颜色一样深，并不意味着c(NO2)和 c(Br2)相等，无法确定二者大小，D错误。15(2017北京海淀质检)已知反应X(g)Y(g)nZ(g)H0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是()A反应方程式