专题2 第3单元 第1课时 浓度、压强对化学平衡的影响(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

第三单元　化学平衡的移动 第1课时　浓度、压强对化学平衡的影响 [学习目标]　1.理解浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响。2.学会用图示的方法分析化学平衡移动的问题。 知识点一　浓度变化对化学平衡的影响 一、化学平衡的移动 1．化学平衡移动 概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 2．移动的原因：化学平衡状态是有条件的 3．改变的外界条件通常是浓度、压强和温度。 4．实质 改变条件后： (1)v(正)≠v(逆)。 (2)各组分的百分含量发生改变。 5．图示表示 二、浓度变化对化学平衡的影响 1．实验探究浓度变化对化学平衡移动的影响 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： 实验原理 Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋ (橙色)　 　(黄色) 实验步骤 实验现象 黄色变为橙色 橙色变为黄色 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.浓度对化学平衡移动的影响规律 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。 三、浓度商和化学平衡常数的关系 1．浓度商：任意状态的浓度幂之积的比值(用Q表示)，如aA＋bBcC＋dD Qc＝ 2．以平衡常数的值为标准，可以判断正在进行的可逆反应是否处于平衡状态，以及将向哪个方向进行最终建立新的平衡。Q与K相比较： Q＞K：可逆反应向逆反应进行； Q＝K：可逆反应处于平衡状态； Q＜K：可逆反应向正反应进行。 对于可逆反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl在一定条件下达到平衡状态，若增加Cl－或K＋的浓度，对化学平衡有无影响？为什么？ 提示　无影响。“浓度对化学平衡移动的影响”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浓度。 1．在其他条件不变的情况下，改变参与反应物质的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，使得v(正)大于v(逆)，化学平衡向正反应方向移动。 (2)减小反应物浓度或增大生成物浓度，使得v(正)小于v(逆)，化学平衡向逆反应方向移动。 2．平衡移动图像(vt图) (1)平衡正向移动 (2)平衡逆向移动 3．注意事项 (1)增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。例如，可逆反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在某温度下达到平衡后，增加或移去一部分C(s)，化学平衡不移动。 (2)工业生产上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，以降低生产成本。 (3)在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v(正)、v(逆)均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。 1．如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图。下列分析错误的是(　　) A．溶液中存在平衡：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 B．平衡向逆反应方向移动 C．溶液中c(Fe3＋)减小 D．若加入少量KOH溶液，则会产生红褐色沉淀 答案　B 2．已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，m＋n＜p，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： (1)表示反应物浓度增大的图像是__________(填写序号，下同)，表示反应物浓度减小的图像是________，表示生成物浓度增大的图像是________，表示生成物浓度减小的图像是________。 (2)表示平衡正向移动的图像是________，表示平衡逆向移动的图像是________。 解析　图像①v′正＞v′逆，t1时v′正突增，故为增大反应物浓度，平衡正向移动。 图像②v′正＞v′逆，t1时v′逆突减，故为减小生成物浓度，平衡正向移动。 图像③v′逆＞v′正，t1时v′逆突增，故为增大生成物浓度，平衡逆向移动。 图像④v′逆＞v′正，t1时v′正突减，故为减小反应物浓度，平衡逆向移动。 答案　(1)①　④　③　②　(2)①②　③④ 知识点二　压强变化对化学平衡的影响 1．压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系 2．压强对化学平衡移动的影响规律 在其他条件不变时： (1)增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 (2)减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 1．压强的改变能够引起什么样的化学平衡发生移动？ 提示　压强改变能够使有气体参与且反应前后气体分子数不相等的化学平衡发生移动。 2．对于等体积反应，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，增大容器内压强，化学平衡移动吗？反应速率改变吗？ 提示　平衡不移动，但v正、v逆同等倍数增大，二者仍然相等。 1．在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响 (1)增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 (2)减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 2．平衡移动图像(v­t图) 以A(g)＋B(g)3C(g)为例 (1)增大压强 (2)减小压强 3．注意事项 (1)由于改变压强不能改变固体或纯液体的化学反应速率，因此对于无气态物质存在的化学平衡，改变压强不能使平衡发生移动。 (2)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动。 (3)在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度减小，平衡向气体体积增大的方向移动。 1．下列对化学平衡移动的分析中，正确的是(　　) A．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 B．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，H2的转化率一定升高 C．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 D．有气体参加的反应达平衡时，向反应器中充入稀有气体使压强增大，平衡一定发生移动 解析　A错误：增加C(s)的物质的量，由于各物质浓度未变，平衡不移动；B正确：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，其他反应物的转化率增大；C错误：对于有气体参加的可逆反应，减小反应器容积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动；D错误：在恒容容器中充入稀有气体，各物质浓度不变，平衡不发生移动。 答案　B 2．mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当反应达到平衡后，若压强改变，其v­t图像如下： (1)图①表示的压强变化是________，平衡移动方向是向________方向。 (2)图②表示的压强变化是________，平衡移动方向是向________方向。 (3)m＋n________(填“>”“＝”或“<”)p＋q。 解析　图①中t1时刻v′(正)、v′(逆)均增大，故为增大压强；由v′(正)＞v′(逆)知平衡正向移动，则m＋n＞p＋q；图②中t1时刻v′(正)、v′(逆)均减小，故为减小压强，由v′(正)＜v′(逆)知平衡逆向移动。 答案　(1)增大压强　正反应 (2)减小压强　逆反应　(3)＞ 1．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 2．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g)　ΔH＜0，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C B．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”气 解析　A错误，C为固体，其量的改变对反应速率和平衡无影响；B错误，扩大容积，平衡逆向移动，但各物质的浓度减小，v正减小；C正确，缩小容积，各物质的浓度增大，反应速率增大，平衡正向移动，c(D)增大；D错误，体积不变，充入“惰”气，各物质的浓度不变，因此平衡不移动，反应速率和浓度均不变。 答案　C 3.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 答案　B 4．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．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ C．该反应达到平衡态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ D．同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等 答案　C 5．煤化工业中常需研究不同温度下的平衡常数、产率及不同投料比对反应方向的影响等问题。针对反应CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，试回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝______。 (2)已知830 ℃时，该反应的K＝1，则按下表中的物质的量将各物质投入恒容反应器中发生上述反应，其中向正反应方向进行的有________(填字母)。 序号 A B C D n(CO2)/mol 3 1 0 1 n(H2)/mol 2 1 0 1 n(CO)/mol 1 2 3 0.5 n(H2O)/mol 5 2 3 2 解析　(2)830 ℃时，K＝1。A项，Q＝＝1.2＞1，反应逆向进行；同理，B项，Q＝＜1，反应正向进行；C项，Q＝0＜1，反应正向进行；D项，Q＝1＝K，反应处于平衡状态。 答案　(1)　(2)BC 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．改变反应的催化剂 e．液化NH3并分离 解析　(1)加入苯，I2易溶于苯，平衡I2(aq)＋I－(aq)I(aq)向左移动，a不正确，b正确；配制碘水时，加入适量KI溶液，平衡向右移动，I2的溶解度增大，c正确；加入AgNO3溶液，I－＋Ag＋===AgI↓，平衡向左移动，d正确。(2)①ΔH与反应物N2的量无关，ΔH是表示1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应时的焓变，故平衡后再加入N2，该反应的ΔH不变，a不正确；加入催化剂，不影响反应物和生成物的总能量，ΔH不变，b正确；其他条件不变，平衡后再充入NH3，相当于增大压强，达到平衡时，NH3百分含量增大，c正确；若反应前充入的N2和H2的物质的量相等，由于反应中转化的N2和H2的物质的量之比是1∶3，所以达到平衡时N2的转化率比H2的低，d不正确。②a、b项为增大压强，平衡向右移动，α(H2)增大；c、d项平衡不移动，α(H2)不变；e项平衡向右移动，α(H2)增大。 答案　(1)a　(2)①bc　②abe 学科网（北京）股份有限公司 $$