2.3.1影响化学平衡移动的因素(知识清单分层练习)高二化学（2019选择性必修1）（原卷版）

2.3.1化学平衡的移动（影响化学平衡移动的因素）基础知识清单基础知识清单一、化学平衡的移动1.定义当平衡体系条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。从一个平衡状态变为另一个平衡状态，称为化学平衡的移动。2.化学平衡移动的方向条件改变eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(若v正＝v逆，平衡不移动；,若v正>v逆，平衡向正反应方向移动；,若v正<v逆，平衡向逆反应方向移动。))3.图示表示二、浓度变化对化学平衡的影响1.浓度对化学平衡影响的实验探究已知黄色的铬酸根离子(CrOeq\o\al(2－,4))和橙色的重铬酸根离子(Cr2Oeq\o\al(2－,7))在溶液中存在如下平衡：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O【实验1】向试管中加入4mL0.1mol•L－1K2CrO4溶液，再滴加数滴1mol•L－1HNO3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1mol•L－1NaOH溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。实验现象结论实验1溶液由色变色发生2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2Oc(CrOeq\o\al(2－,4))，c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))实验2溶液由色变色OH－与H＋反应，c(H＋)减小，平衡移，c(CrOeq\o\al(2－,4))2.浓度对化学平衡的影响(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向方向移动。(2)增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向方向移动。3.用平衡常数分析浓度对化学平衡的影响对于可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意状态下，生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Qc(浓度商)＝表示，则当Qc＝K时，v(正)v(逆)，反应处于平衡状态；当Qc<K时，v(正)v(逆)，反应向方向进行；当Qc>K时，v(正)v(逆)，反应向方向进行。三、压强变化对化学平衡的影响1.压强对化学平衡的影响aA(g)bB(g)反应，通过减小(或增大)容器的体积以增大(或减小)压强。(1)若a＞b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增大压强，平衡移动，减小压强，平衡移动。(2)若a＝b，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动。可逆反应改变压强对平衡的影响增大压强减小压强N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)正反应方向移动逆反应方向移动N2O4(g)2NO2(g)逆反应方向移动正反应方向移动FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)不移动不移动2.压强增大或减小是利用减小容器的体积或增大容器体积实现的，即缩小容器体积⇒压强增大⇒物质浓度增大⇒平衡移动。3.压强变化对于没有气体参与的反应不影响。四、温度变化对化学平衡的影响1.温度对化学平衡影响的实验探究将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl4]2－，溶液中存在如下平衡：[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－[CoCl4]2－＋6H2OΔH>0粉红色蓝色取一支试管，向其中加入少量氯化钴晶体(CoCl2 •6H2O)，再逐滴加入浓盐酸至晶体完全溶解，然后滴加水至溶液呈紫色为止。将所得溶液分装于三支试管中，并分别置于热水、冰水和室温条件下，观察实验现象，把观察到的现象填入下表。温度变化对平衡移动的影响溶液的颜色平衡移动的方向热水正向移动冰水逆向移动室温不移动2.温度对化学平衡的影响(1)温度升高，平衡向方向移动。(2)温度降低，平衡向方向移动。五、勒夏特列原理1.内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够这种改变的方向移动。2.平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。六、相关图像1．浓度对化学平衡影响分析化学平衡aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体物质)浓度变化增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度反应速率变化v正瞬间增大后逐渐减小，v逆先不变后增大v正瞬间减小后逐渐增大，v逆先不变减小v逆瞬间增大后逐渐减小，v正先不变后增大v逆瞬间减小后逐渐增大，v正先不变后减小平衡移动方向正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向vt图像影响规律根据浓度变化判断：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，都可以使化学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，都可以使化学平衡向逆反应方向移动特别提醒：(1)浓度对化学平衡的影响中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。(2)有固体参加的可逆反应，增加固体的量不会对化学平衡造成影响。(3)在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，从而降低生产成本。2.压强对化学平衡影响的分析[以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)平衡为例]计量数关系a＋b＞c＋da＋b＜c＋da＋b＝c＋d体系压强的变化增大压强减小压强增大压强减小压强增大压强减小压强反应速率变化v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆v正、v逆同时减小，且v′逆＞v′正v正、v逆同时增大，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′正＝v′逆v正、v逆同时减小，且v′正＝v′逆平衡移动方向正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向不移动不移动vt图像规律总结(1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下，增大压强(减小容器的容积)，平衡向气态物质减少的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气态物质增多的方向移动。(2)对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，改变压强，平衡不移动3.温度对化学平衡影响的分析化学平衡aA＋bBcC＋dDΔH＞0aA＋bBcC＋dDΔH＜0体系温度的变化升高温度降低温度降低温度升高温度反应速率变化v正、v逆同时增大，且v′正＞v′逆v正、v逆同时减小，且v′正＜v′逆v正、v逆同时减小，且v′正＞v′逆v正、v逆同时增大，且v′正＜v′逆平衡移动方向正反应方向逆反应方向正反应方向逆反应方向vt图像规律总结在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动特别提醒：(1)因为任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任何可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。(2)若某反应的正反应为放(吸)热反应，则逆反应必为吸(放)热反应，吸收的热量与放出的热量数值相等。4.催化剂对化学平衡的影响加入催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率，但化学平衡不移动。其图像(vt图像)如下：课后分层练课后分层练1.K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)(黄色)＋2H＋ΔH<0。取2mL0.1mol/LK2Cr2O7，溶液进行以下实验，溶液颜色变浅且平衡正向移动的是()A．加入KCl(s)B．滴加少量6mol/LKOH溶液C．加热溶液D．滴加少量6mol/LH2SO4溶液2.可逆反应A(？)＋B(s)C(？)达到平衡后，无论加压或降温，A的转化率都增大，下列结论正确的是()A．A为固体，C为气体，正反应为放热反应B．A为气体，C为固体，正反应为吸热反应C．A为气体，C为固体，正反应为放热反应D．A、C均为气体，正反应为吸热反应3.某小组利用可逆反应W(s)＋I2(g)WI2(g)ΔH＜0，设计如图装置提纯粗钨(杂质熔点高，且不能与碘发生反应)。粗钨装入石英管一端，抽成真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。下列说法正确的是()A．在不同温度区域，WI2的量保持不变B．在提纯过程中，I2的量不断减少C．最终杂质残留在Ⅱ区，纯钨转移至Ⅰ区D．在提纯过程中，I2的作用是将W从高温区转移到低温区 4．下列事实能用勒夏特列原理解释的是()A．加入催化剂有利于合成氨的反应B．压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深C．500℃时比室温更有利于合成氨的反应D．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应以[Cu(H2O)4]2＋(蓝)＋4Cl－[CuCl4]2－(黄)＋4H2OΔH＞0为例，探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CuCl2溶液，分别进行下列实验，对实验现象的分析不正确的是()操作和现象分析A观察溶液为绿色[Cu(H2O)4]2＋和[CuCl4]2－同时存在B升高温度，溶液变为黄绿色平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大C加几滴AgNO3溶液，静置，上层清液为蓝色平衡逆移，[CuCl4]2－的浓度减小D加少量Zn片，静置，上层清液为浅黄绿色平衡正移，[CuCl4]2－的浓度增大6．下列事实中，能用勒夏特列原理来解释的是()A．燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于SO2的生成B．鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3C．工业上大多数反应使用了催化剂D．500℃左右比室温更利于合成氨的反应7．在一定条件下，工业制取SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，下列能使平衡向正反应方向移动的是()A．加入催化剂 B．升温C．减小压强 D．加入一定量的O28．在水溶液中存在反应：Ag＋(aq)＋Fe2＋(aq)Ag(s)＋Fe3＋(aq)ΔH<0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是()A．升高温度 B．加水稀释C．增大Fe2＋的浓度 D．常温下加压9．在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g)ΔH＝＋268kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是()A．升高温度，平衡常数不变，平衡向正反应方向移动B．升高温度，平衡常数减小C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率增大D．降低温度，ClF3的产率增大10.一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)＋yB(g)nC(g)，达到平衡后，测得A气体的浓度为0.4mol/L。保持温度不变将容器的容积压缩到原来的一半(整个过程无气体液化)，再达平衡时，测得A气体的浓度为1.0mol/L，则下列叙述中不正确的是()A．x＋y＜nB．压缩后，C的物质的量分数减小C．压缩后，C的浓度比压缩前更大D．压缩后，混合气体的平均摩尔质量减小11.利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞在新的位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是() A．B点处NO2的转化率为3% B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量一直减少 C．E、H两点对应的正反应速率大小：vE>vH D．B、E两点气体的平均相对分子质量大小：MB<ME 12．已知反应：2NO2(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧夹夹住橡皮管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是()热水冰水常温A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变D．反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应13．利用反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－746.8kJ·mol－1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()A．降低温度B．增大压强同时加催化剂C．升高温度同时充入N2D．及时将CO2和N2从反应体系中移走14．对处于化学平衡的体系，以化学平衡与化学反应速率的关系可知，下列说法正确的是()A．正反应进行的程度大，正反应速率一定大B．由于某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等，平衡一定发生移动C．当正反应速率大于逆反应速率时，平衡向逆反应方向移动D．增大体系压强，化学反应速率加快，化学平衡一定正向移动15．某温度下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2mol·L－1H2(g)、0.5mol·L－1I2(g)及0.3mol·L－1HI(g)，则下列说法中正确的是()A．反应正好达到平衡B．反应向左进行C．反应向某方向进行一段时间后K<57.0D．反应向某方向进行一段时间后c(H2)<0.2mol·L－116．如图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是()A．正反应是放热反应 B．D可能是气体C．逆反应是放热反应 D．A、B、C、D均为气体17．甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，发展前景广阔。研究表明CO2加氢可以合成甲醇。反应如下：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。(1)反应的化学平衡常数表达式K＝____________________。(2)有利于提高反应中CO2的平衡转化率的措施有____________(填序号)。a．使用催化剂b．加压c．增大CO2和H2的初始投料比eq\f(n（CO2）,n（H2）)(3)研究温度对于甲醇产率的影响。在210℃～290℃，保持原料气中CO2和H2的投料比不变，按一定流速通过催化剂，得到甲醇的平衡产率与温度的关系如下图所示。该反应焓变ΔH__________0(填“＞”、“＝”或“＜”)，其依据是_____________________。18．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。①②③回答下列问题：(1)①表示改变压强的方式是__________________压强，化学平衡________________移动，m＋n______________________p＋q。(2)②表示改变压强的方式是________________压强，化学平衡________移动，m＋n________p＋q。(3)③表示改变压强的方式是________________压强，化学平衡________移动，m＋n________p＋q。1.下列叙述及解释正确的是()A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，达到平衡后，扩大容积，则压强减小，体系颜色不变B．N2O4(无色)2NO2(红棕色)ΔH>0，达到平衡后，缩小容积，则压强增大，N2O4的转化率增大C．FeCl3＋3KSCN3KCl＋Fe(SCN)3，在达到平衡后，向溶液中加少量KCl固体，平衡逆向移动D．Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)，在达到平衡后，保持压强不变，充入氦气，平衡不移动2.在密闭容器中投入一定量的CaCO3发生分解反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)ΔH>0，某温度下，达到平衡时，测得体系中气体的压强为p。当其他条件不变，仅改变影响平衡的一个条件，下列说法不正确的是()A．当CaO的质量不再变化时，表明该反应重新达到了化学平衡状态B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大C．扩大容器体积，重新达到平衡时CO2的压强一定小于pD．维持恒压p，往密闭容器内不断充入N2，最终容器内CaCO3的质量为03.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅B．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂C．红棕色的NO2气体，减小容器容积后颜色先变深后变浅D．工业生产硫酸的过程中，通入过量的空气以提高二氧化硫的转化率4.下列叙述中，能用勒夏特列原理解释的是()A．合成氨工业中，选择500℃有利于氨的合成B．用饱和食盐水吸收氯气中的HClC．由H2、I2、HI三种气体组成的平衡体系加压后颜色变深D．向双氧水中加入二氧化锰有利于氧气生成5.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0，当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B增大压强(减小容器容积)X的转化率变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂Y的转化率增大6.已知反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)①2HI(g)H2(g)＋I2(g)②2NO2(g)N2O4(g)③在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。若保持各反应的温度和容器的体积都不改变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率()A．均不变B．均增大C．①增大，②不变，③减小D．①减小，②不变，③增大7．下列实验、现象及结论都正确的是()选项实验现象结论A向2mL0.01mol·L－1FeCl3溶液中加入1滴KSCN溶液，再加入少量KCl溶液溶液红色变深平衡正向移动B向两支盛有少量H2O2溶液的试管中分别加入0.1mol·L－1FeCl3溶液和0.01mol·L－1CuSO4溶液加入FeCl3溶液的试管生成气体的速率比加入CuSO4溶液的快FeCl3对H2O2分解的催化效果比CuSO4强C向两支装有5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液的试管中分别加入5mL0.1mol·L－1H2SO4溶液，然后分别放入冷水和热水中，记录出现浑浊时间放入热水中的出现浑浊所用时间少温度越高，反应速率越快D在两支试管中加入4mL0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液和2mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液；再向其中一支试管中加入一粒黄豆大的MnSO4固体。摇匀，记录溶液褪色所需的时间加入MnSO4固体的试管褪色明显快些MnSO4对该反应有催化作用8．下列图中的实验方案，能达到实验目的的是()选项ABCD实验方案将两个装有NO2的圆底烧瓶分别浸泡在冰水、热水中实验目的探究温度对平衡2NO2(g)N2O4(g)的影响验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用除去CO2气体中混有的SO2比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱9．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A．①②④ B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥10．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应：mX(g)nY(g)ΔH＝QkJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示：下列说法正确的是()A．m>nB．Q<0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减小D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动11．已知接触法制备硫酸中涉及可逆反应2SO2＋O22SO3，工业上往往采用催化剂V2O5。下列关于催化剂V2O5的说法中，正确的是()A．使用催化剂可以降低反应所需的活化能，从而提高反应速率和SO2的转化率B．使用催化剂可以促进平衡向正反应方向移动C．使用催化剂可以缩短达到平衡所需的时间，但不影响SO2的转化率D．使用催化剂会改变该反应的焓变12．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是()A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用13．目前工业上利用甲烷催化裂解生产不含一氧化碳和二氧化碳的清洁氢气。该过程多用铁、钴和镍等过渡金属纳米催化剂，其反应为CH4(g)C(s)＋2H2(g)。已知温度升高，甲烷的平衡转化率增大。下列有关说法不正确的是()A．甲烷裂解属于吸热反应B．在反应体系中加催化剂，反应速率增大C．增大体系压强，不能提高甲烷的转化率D．在1500℃以上时，甲烷的转化率很高，但几乎得不到炭黑，是因为在高温下该反应为放热反应14．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示：下列说法正确的是()A．t1时升高了温度 B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强 D．t4时降低了温度15．CO(g)和H2O(g)以1∶2体积比分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/℃起始时H2O的量/mol平衡时CO2的量/mol达到平衡所需时间/min①6504.001.3050②9002.000.4010③6502.000.6510下列说法不正确的是()A．从实验数据分析，该反应的正反应是吸热反应B．实验①中，在0～10min内，以v(H2)表示的反应速率大于0.013mol·L－1·min－1C．从生产效益分析，③组实验的条件最佳D．比较实验②③，说明③实验使用了更高效的催化剂16．某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。②含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)、CrOeq\o\al(2－,4)(黄色)、Cr3＋(绿色)。(1)ⅰ可证明反应Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋的正反应是(填“吸热”或“放热”)反应。(2)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是。(3)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的(填“能”或“不能”)，理由是。(4)根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是。(5)继续实验①解释溶液变黄的主要原因是。②溶液变绿色，该反应的离子方程式是。17.已知氯水中有如下平衡：Cl2(g)＋H2O(l)HCl(aq)＋HClO(aq)。常温下，在一个体积为50mL的注射器中(如图)吸入40mL氯气后，再吸进10mL水。(1)写出注射器中可能观察到的现象。(2)若将此时的注射器长时间放置，又可能看到何种变化？，试用平衡观点加以解释：。(3)若把注射器中氯水分成Ⅰ、Ⅱ、