高中化学选必一 第2章 第2节 第3课时 浓度、压强对化学平衡的影响

第3课时浓度、压强对化学平衡的影响

[核心素养发展目标]1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、

压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.从。与K的关系及浓度、压强对可逆反应

速率的影响，分析理解化学平衡的移动。3.通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡

移动的影响。

一、浓度对化学平衡的影响

1.实验探究浓度对化学平衡的影响

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:

3+

Fe+3SCN-Fe(SCN)3

实验原理

(浅黄色)(无色)(红色)

0

5ml.O.(N>5mol-L-'FcCI、溶液+

5mL0.015mol-L-'KSCN溶液

实验操作

%粉L।滴

XImol-L-1

KSCN溶液

r

bc

试管C溶液颜色变迷，

实验现象

试管b溶液颜色变滤，C[FC(SCN)3]M±

c[Fe(SCN)3]ig±

在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动：

实验结论

减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动

2.化学平衡移动

(1)概念：在一定条件F,当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，

平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新

的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。

(2)用K与Q的关系判断平衡移动的方向

当。=K时，可逆反应处于平衡状态,。正三0理；

当QVK时，化学平衡向正反应方向移动,。支工。龙，直至达到新的平衡状态；

当Q>K时，化学平衡向逆反应方向移动,。正三。他，直至达到新的平衡状态。

(3)从浓度影响。的角度解释上述实验平衡移动的方向

①试管b溶液中，Fe+2Fe^=3Fe2+,c(Fe3+)减小，邛:;黑F)增大'Q~K，平衡

向逆反应方向移动,c[Fe(SCN)J减小。

②试管c中溶液，cCSCN1增大，。=君黑牯]减小，Q<K,平衡向正反应方向移动,

c[Fe(SCN)3]增大。

3.浓度对化学平衡移动的规律总结

当其他条件不变时

(l)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。

4.工业生产应用

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,可提高价格较高的原料的转

化率,从而降低生产成本。

r正误判断J

(1)合成氨反应中，增加N二的浓度，可使平衡正向移动，提高H2的转化率，降低成本()

(2)C(s)+H2O(g)CO®+H2®在某温度下达到平衡后，增加一部分C(。，〃，增大，平衡

正向移动()

(3)恒容密闭容器中充入He,可使N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡向正反应方向移动()

(4)化学平衡向正反应方向移动，。迂一定比v正小()

(5)平衡后，反应混合物各组分百分含量发生改变，化学干衡一定发生了移动()

(6)反应CaCC^s)=CaO(s)+CC)2(g)达到平衡后，向该容器中充入少量CO2,保持温度不变，

反应再次达到平衡时，C(CO2)增大()

答案(1)V(2)X(3)X(4)V(5)V(6)X

r思考交流」

1.检验Fe?'的存在，可向溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下：

FeCl3+3KSCN3KC1+Fe(SCN)s

(浅黄色)(无色)(无色)(红色)

能使该可逆反应发生平衡移动的是________(填序号，下同)。不能使平衡发生移动的是

,原因是。

①加入KC1固体②加入Fe粉③加入FeCb固体

答案②③①该可逆反应的实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KC1I司体，只增加

了c(K')、c(Cl),未改变c(Fe3，、c(SCN)c[Fe(SCN)s],平衡不移动

2.从速率变化的视角，理解浓度改变与平衡移动方向。以一定温度下，可逆反应2sOKg)+

O2(g)2so3(g)为例：

(I)图1为上述反应建立平衡状态I后，h时刻只增大02浓度至达到新平衡的。一/图像。

Otit

图1

由图像获得如下信息(用“增大、减小、不变、>、<、="等填空)：

①n时亥ijo'正增大,v'逆不变,v'正之？'电，Q<K,平衡向正反应方向移动。

②一段时间后，反应达到平衡状态II,②、逆反应速率相等,平衡状态I的反应速率P.E<

平衡状态H的。'逆。

③平衡状态H与平衡状态I相比，各组分的浓度，dSOD增大,eg增大,dSCh)减小:反

应物的转化率，a。)一减小,a(S0?)_增大;反应的平衡常数丕变。

(2)图2表示上述反应已建立平衡状态I,

①请画出力时刻只增大S03浓度后的v-i图像。

②分析建立新的平衡后，各组分的浓度、反应物的转化速与平衡状态I相比的变化情况。

答案①

②各组分的浓度，c(SO»增大，C(02)增大，dSO2)增大；反应物的转化率，。(02)减小，”(S02)

减小。

⑶图3表示上述反应已建立平衡状态I,请画出h时刻只减小SO?浓度后的v-t图像，

平衡I

O

图3

答案

二、压强对化学平衡的影响

I.实验探究压强对化学平衡的影响

可T“季20“F

2()mLNO2和N2O,

⑴常温常压下，用50mL注射器吸入20mLNO?和N2O4的混合气体，反应2NCh(g)(红棕

色)NzOMg)(无色)达到平衡。

按表中实验操作步骤改变压强，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中：

ii：快速扩大注射器容积，减

i：快速压缩注射相容积，增大气体压强

实验操作小气体压强

.1()

txl'i"......i-'U.现

混合气体的颜色先变滤后又

实验现象混合气体的颜色先变深后乂逐渐变浅

逐渐变深

减小气体的压强，平衡向逆叵

增大气体的压强，平衡向正反应方向移动,

实验结论应方向移动，即气体分子数增

即气体分子数减小的方向

大的方向

(2)从压强影响Q的视角解释上述实验平衡移动的方向

：容积缩小为原来的一半,压强增大一倍。。=瑞窄=器恐=

操作iK=^,

*Q<K,平衡正向移动，与实验结论一致。

操作ii：容积扩大为原来的2倍，压强减小到原来的上同理推出Q=2K,Q>K,平衡逆向

移动。

2.压强对化学平衡的影响规律

对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变时：

(1)增大压强(减小容器的容积)，化学平衡向气体体积缩小的方向移动。

(2)减小压强(增大容器的容积)，化学平衡向气体体积增大的方向移动。

(3)对于反应后气体的总体积不变的可逆反应，改变压强，平衡不移动。

-特别提醒

(1)当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后叱学平衡一般不发生移动。

(2)对有气体参加的可逆反应，在恒温恒容条件下，压强与气体的浓度成正比，因而压强对化

学平衡的影响，要看压强改变是否使浓度商发生改变。

浓

改若Q*K

变

度/£与»平衡移动

引起1,

压

改若Q=K

强

变平衡不移动

r正误判断」

(1)有气体参与的反应，改变压强，平衡一定发生移动()

⑵增大压强可使反应2SCh(g)+O2(g)2s03(g)平衡正向移动，原因是增大压强，v正增大,

〃逆减小()

(3)对于反应：2Hl(g)H?(g)+L(g),其他条件不变时，增大压强，体系的颜色加深，平衡

正向移动()

(4)对于2co(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡

转化率()

⑸对于2NQMg)N2O4Q)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的

颜色最终变浅()

答案(1)X(2)X(3)X(4)J(5)X

I■思考交流」

1.在一定温度下，反应犷A(g)+〃B(g)pC(g)+c/D(g)达到平衡，完成下列填空：

(1)若〃?+〃>〃+g,缩小容器的容积，增大压强［课下研究〃?+〃<〃+，/的情况］,

①化学平衡向正反应方向移动,平衡后c(A)增大(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，

c(D)增大,B的转化率增的。

②在图中补全，h时，增大压强后的。一，图像。

V

：%E=U’逆

°GG

增大压强

答案

V

“正=4

h^T

°hh

增大压强

⑵若〃?+〃=p+g,扩大容器的容积，

①。三K,化学平衡丕移动，c(A)遮小，dD)减小,B的转化率丕变。

②在图中补全，力时，减小压强后的。一/图像。

oh

减小压强

答案

“正=”逆

00I

减小压强

2.在密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡状态。

(1)保持温度、容积不变，再充入少量He。容器内压强增大平衡是否移动，阐述判断的理由。

答案不移动。因为容器体积不变，各物质的浓度未发生变化，Q=K,则平衡不移动.

(2)保持温度、容器压强不变，再充入少量Heo容器的容积如何变化？平衡移动方向如何？

简述判断的方法。

答案容积增大，平衡逆向移动。扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向气体体积增大

的方向移动，该反应逆向移动。或从。变化分析，此时

■归纳总结

充入“惰性”气体对化学平衡的影响

|则平衡不移动)

3.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,

则下列物质的状态可能是A是,C是____________o

答案固体或液体气体

解析增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆向为气体体积减小的反应，由于B为气体,

所以C为气体，A为非气体。

4.利用现代手持技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4Q)化学平衡移动的影响。在恒定温度

和标准压强条件下，往针筒中充入一定体积的NOz气体后密封并保持活塞位置不变。分别在

小，2时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，传感器测定出针筒内气体压强变化如图所示。

B、E两点对应的正反应速率大小为如（填“>”“v”或“="）出E、F、G、H四点

时对应气体的平均相对分子质量最大的点为o

答案,H

解析2NO2（g）NzCMg）为气体分子数减小的反应，B到C点压强迅速减小，则容器体积

变大，反应物浓度减小，反应速率减小，E点达到新平衡，则B、E两点对应的正反应速率

大小为。B>0E；E到F点压强迅速变大，则容器体积减小，压强变大，平衡正向移动，总的

物质的量减小，E、F、G、H四点中H点对应气体的物质的量最小，故平均相对分子质量最

大的点为Ho

-课堂小结口

化学平衡的移动

v正=》是"王="也

课时对点练

（选择题1〜12题，每小题6分，共72分）

0对点训练

题组一化学平衡移动概念的理解

1.对处于化学平衡状态的体系，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

解析如果正、逆反应速型改变的幅度一样大，则平衡不移动，A项错：化学平衡发生移动，

则化学反应速率一定改变，B项对；反应进行的程度与化学反应速率无关，C项错；改变压

强，化学反应速率不一定改变，如向容器容积不变的反应体系中充入不参与反应的气体，平

衡不移动，D项错。

2.引起化学平衡移动的根本原因是（）

A.浓度的改变

B,压强的改变

C.反应历程的改变

D.正、逆反应速率相对大小的改变

答案D

题组二实验探究浓度、压强对化学平衡的影响

3.如图是FeCb溶液与KSCN溶液反应的示意图。下列分析错误的是（）

滴溶液

/51mol-L'*FeC］

_5mL0.01mol-L_1FeCh溶液+

断5mL0.01mol-L-'KSCN溶液

3+

A.溶液中存在平衡：Fe+3SCN-Fe（SCN）3

B.滴加FeCb溶液达到新平衡时，《SCND减小

C.滴加FeCb溶液达到新平衡时，溶液红色加深

D.滴加FeCh溶液，平衡正向移动，dFe3+）：新平衡v原平衡

答案D

解析滴加FeCb溶液，“Fe3+）增大，平衡正向移动，c（SCN]减小，溶液红色加深，B、C

项正确；滴加FeCb溶液，c（Fe3+）增大，虽然平衡正向移动，但达到新平衡时体系中c[Fe3+）

比原平衡时的大，D项错误。

4.分析如下操作对2NO2（g）NzOKg）平衡影响的实验，说法正确的是（）

111r

I1

20mLNO2,N2O4

步骤1：活塞从I处拉至I【处

步骤2：活塞从II处推向I处

A.步骤1：减小压强，平衡右移

B.步骤1：混合气体颜色变浅，平衡右移

C.步骤2：浓度商。（平衡常数K,平衡右移

D.步骤2：混合气体颜色先变深后变浅，变深的原因是生成了更多NO?

答案C

解析步骤1犷大体积，气体的浓度减小，气体的颜色变浅，且压强减小时化学平衡向气体

体积增大的逆反应方向移动，A、B错误；活塞从H处推向I处，气体体积减小，浓度增大,

浓度商Qv平衡常数K,化学平衡右移，C正确；活塞从处推向I处，气体体积减小，压强

增大，气体浓度增大，因而气体颜色变深，因压强增大平衡正向移动，又导致NO2气体浓度

减小，因而颜色又逐渐变浅，D错误。

5.某化学兴趣小组为探究FeCL溶液与KI溶液之间的反应，进行如下实验：

黄滴加KSCN溶液红色

分为

滴加0.01mol-L谒实验②

网

份溶液

-1FcChffiF液3mL色

mol,L溶

实睑①油加1mLCCl,.

溶液液

KI板荡的置分层

实脸③溶液

下列说法正确的是()

A.实验①溶液变色，证明Fr+与「的反应为可逆反应

B.实验②、③中氧化还原反应的平衡移动方向相反

C.取实验②所得溶液加入KQ(s),溶液红色变浅

D.黄褐色溶液经实验③后水溶液中的c(Fe3+)增大

答案B

解析向KI溶液中滴加RCL溶液，Fe3+与P反应生成L,溶液呈黄褐色，无法证明Fe3+与

「的反应为可逆反应，故A错误；实脸②中滴加KSCN溶液，消耗反应物，氧化还原反应的

平衡逆向移动，实脸③中加入CCL,萃取分离L,氧化还原反应的平衡正向移动，故B正确:

取实脸②所得溶液加入KCKs),K'和C「对平衡无影响，溶液红色不变，故C错误；由B分

析可知，实验③中平衡正向移动，消耗Fe3+,溶液中的c(Fe3+)减小，故D错误。

题组三浓度、压强对化学平衡移动影响

6.在一恒容密闭容器中，反应A(g)+B(g)C(g)达到平衡，若增大A的浓度，使平衡右

移，并达到新的平衡，下列说法正确的是()

A.A的浓度一定比原平衡小

B.A的转化率增大

C.C的体积分数一定大于原平衡C的体积分数

D.B的转化率一定增大

答案D

解析增大A的浓度，尽管平衡右移，但加入的A不可能全部转化，平衡时A的浓度一定

比原平衡大；增大A的浓度，A的转化率减小，而同为反应物的B的转化率增大；因为A

的总量增大，所以C的体积分数不一定增大。

7.(2023•江门市高二期末)某温度下，等物质的晟的碘和环戊烯(J)在刚性容器内发生反应

生成环戊二烯(U)：U(g)+L(g)W(g)+2HIig)AH>Oo达到平衡后，采取以下

措施不能增加环戊烯的平衡转化率的是()

A.增加环戊烯浓度B.增加碘浓度

C.及时分离环戊二烯D.及时分离碘化氢

答案A

解析增加环戊烯浓度，平衡正向移动，能提高k(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率

降低，A符合题意；增加L(g)的浓度，平衡正向移动，能提高环戊烯的平衡转化率，B不符

合题意；及时分离环戊二烯或碘化氮，平衡均正向移动，能提高环戊烯的平衡转化率，C、D

不符合题意。

8.对已经达到化学平衡的可逆反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),其他条件不变,

增大容积，下列叙述正确的是()

A.平衡向正反应方向移前，正反应速率增大，逆反应速率减小

B.平衡向正反应方向移动，K增大

C.各物质的浓度都减小，生成物的物质的量增大

D.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

答案C

解析增大容积，压强减小，平衡正向移动，正、逆反应速率均减小，A、D错误；平衡正

向移动，但温度不变，则K不变，B错误：增大容积，各物质的物质的量浓度都减小，平衡

正向移动，生成物的物质的量增大，C正确。

9.一定温度下.向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙,发生反应：CaCO3(s)CaO(s)

+CO2(g),并达到平衡。二列说法正确的是()

A.保持容器容积不变，充入He,平衡向逆反应方向移动

B.将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变

C.增加CaCCh(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO?的浓度增大

D.将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度为原来的2倍

答案B

解析保持容器容积不变，充入He,由1■参与反应的气沐的浓度不变，则平衡不移动，A项

错误：将容器容积增大为原来的2倍，压强减小，平衡向正反应方向移动，达到平衡时温度

不变，则K=c(CC)2)不变，即。(CO?)不变，容器内气体的密度不变，B项正确；CaCOa(s)为

固体，增加其物质的量，平衡不移动，CO2的浓度不变，C项错误：将容器容积缩小为原来

的一半，压强增大，平衡向逆反应方向移动，但由于K不变，则平衡时二氧化碳的浓度不变，

D项错误。

I。综合强化

10.(2023•浙江台州高二检测)Kb是一种重要的盐，其水溶液中存在平衡：L+「Ho下

列说法不正确的是()

A.Kb溶液中加入淀粉溶液，溶液显蓝色

B.KL溶液呈棕褐色，加入C04后，振荡，上层溶液显紫色

C.Kh溶液中滴加少量Na2so3溶液，溶液酸性增强

D.利用KI溶液可以除去硫粉中的少量碘单质

答案B

解析存在L+I一口平衡，因此溶液中存在碘单质，淀粉遇碘单质变蓝色，故A正确：

四氯化碳的密度比水大，溶解L显紫色在下层，故B错误：发生反应h+SOM+H2O=2H

++SOr+2F,有大量氢离子生成，溶液酸性增强，故C正确；加入足量的KI溶液，L+I

n平衡正向移动，而硫粉不溶于水，可以除去少量碘单质，故D正确。

11.已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)o一定条件下CO与HzCXg)反应的。一/图像如

图。30min.40min时分别只改变一个条件。下列说法错误的是()

A.30min时，可以是降低体系压强

B.40min时,增加CO2或H2的浓度

C.平衡常数：K(X)=K(Y)

D.CO转化率：a(X)<a(Y)

答案D

解析由图像可知，30min时改变条件后，正、逆反应速率同等幅度地减小，平衡不移动，

根据反应前后气体的体积未改变可知，该条件可以为降低体系压强，A正确：由图像可知，

40min时改变条件后，逆反应速率突然增大，而后正反应速率逐渐增大，故该条件为增大生

成物浓度即增加CO2或H：的浓度，B正确；由A、B分析可知,30min和40min时均未改

变反应容器的温度，平衡常数不变，故平衡常数：K(X)=K(Y),C正确；由A、B分析可知，

30min时改变条件平衡不移动，而40min时改变条件后平衡逆向移动，CO的转化率减小，

即CO转化率：a(X)>«(Y),D错误。

12.对于反应NzOMg)2NO?(g),在温度一定时，平衡体系中NCh的体积分数以NO?)随压

强的变化情况如图所示。下列说法正确的是()

A.A、C两点的正反应速率的关系：A>C

B.A、B、C、D、E各状态，^正<。逆的是状态E

C.维持pi不变，E-A所需时间为x,维持〃2不变，D-C所需时间为)，，则XV)，

D.使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从“突然加压至〃2

答案D

解析增大压强，反应速率增大，C点压强大于A点压强，所以o(A)Vo(C),A项错误；处

于曲线上的状态为平衡状态，E点NO2的体积分数小于平衡状态时的体积分数，反应点向生

成NCh的方向进行，此时。正储D点N02的体积分数大于平衡状态时的体积分数，反应

应向逆反应方向进行，此时OEVU逆，B项错误；压强越大，反应速率越大，达到平衡状态

所用的时间越少，故C项错误；从pi突然加压到门，瞬间平衡没有移动，NCh的体积

分数瞬间不变，D项正确。

13.(8分深温度下，体积一定的密闭容器中进行反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)A/7<0o

(1)下列分析正确的是(填字母，下同)。

a.平衡后，加入N2，该反应的△〃增大

b.平衡后，加入催化剂，该反应的△”不变

c.平衡后，充入N4,新平衡时，N%的百分含量变大

d.若反应前充入的N2与H2物质的量相等，达平衡时N2的转化率比H2的高

(2)欲提高H2的转化率，下列措施可行的是。

a.缩小容器体积

b.向容器中按原比例再充入N2和H2

c.向容器中再充入惰性气体

d.液化NH3并分离

答案(l)bc(2)abd

解析(1)△”与反应物N2的量无关，故平衡后再加入N2,该反应的△”不变，a项不正确；

加入催化剂，不影响反应物和生成物的总能量，△“不变，b项