第2章 第2节 第3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第一册（人教版2019）

第3课时　浓度、压强对化学平衡的影响 [学习目标] 1．了解化学平衡移动的概念。2.通过实验探究，掌握浓度、压强影响化学平衡移动的规律。3.初步认识和运用图像分析化学平衡移动的问题。4.实验探究影响化学平衡移动的条件，通过实验现象直接判断影响平衡移动的因素，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 知识点一　化学平衡的移动 1．含义 在一定条件下，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．过程分析 3．化学平衡移动的方向判断 在19世纪后期，人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO 。工程师认为这是CO 和铁矿石的接触时间不够长造成的，于是建造了一个高大的炼铁高炉，以增加CO 和铁矿石的接触时间。经检测，用这个高炉炼铁，高炉气中CO 含量还是不变。 某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？ 提示　若化学反应速率改变，平衡不一定移动。如果化学反应速率同等程度地增加或减少，正、逆反应速率仍然相等，化学平衡不移动。若平衡发生移动，化学反应速率一定改变。 1．不要把平衡向右(或向左)移动与正反应速率一定增大(或减小)联系起来，也可能逆反应速率减小(或增大)。 2．不要认为正反应速率增大(或减小)平衡一定正向(或逆向)移动，也可能逆反应速率增加的倍数(或减小的倍数)更大，平衡逆向(或正向)移动。 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 解析　B　如果正、逆反应速率改变的幅度一样大，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(如固液反应或容器容积不变的反应体系中充入不参与反应的气体)，平衡也不一定移动，D项错。 2．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 解析　C　正、逆反应速率同等倍数增大或减小，平衡不移动；O2的物质的量分数发生变化，化学平衡一定发生移动；SO3的质量不变，平衡不移动。 3．下列说法不正确的是(　　) A．反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动 B．平衡发生移动，一定是改变了条件 C．同一反应的两平衡状态速率不同，平衡一定发生了移动 D．外界条件发生变化，化学平衡不一定移动 解析　C　反应混合物各组分百分含量发生改变，则化学平衡一定发生移动，A正确；平衡发生移动，一定是改变了条件，但外界条件发生变化，未引起反应混合物各组分百分含量发生改变，平衡不移动，B、D正确；同一反应的两平衡状态速率不同，如两平衡的转化过程中不经历v正≠v逆，反应混合物各组分百分含量未发生改变，则平衡不移动，C错误。 知识点二　浓度对化学平衡的影响 1．实验探究 实验原理 实验步骤 向盛有5 mL 0.05 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.15 mol·L－1 KSCN溶液，溶液呈红色。将该溶液平均分装在a、b、c三支试管中。 向试管b中加入少量铁粉 向试管c中滴加1 mol/L KSCN溶液 实验现象 溶液红色变浅 溶液红色变深 实验结论 生成的Fe(SCN)3的浓度发生了变化 2．结论 当可逆反应达到平衡时，在其他条件不变的情况下，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； 如果减小反应物浓度(或增大生成物浓度)，平衡向__逆反应__方向移动。 1．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________移动；原因是____________________________________。 提示　不移动　改变固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动 2．对于反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入KCl固体，平衡________移动，原因是________________________________________________________________________。 提示　不移动　FeCl3与KSCN在溶液里的反应，实质是Fe3＋与SCN－的反应，K＋和Cl－并未参加反应 3．在K2Cr2O7溶液中存在平衡： Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋ 取一支试管，加入2 mL 0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，再加入2 mL水，则c(Cr2O)________，c(H＋)________，________ mol·L－1<c(CrO)<________ mol·L－1。 提示　减小　减小　0　0.1 压强对化学平衡影响的图像分析 1．平衡正向移动 2．平衡逆向移动 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．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是(　　) A．H＋浓度减小，HClO浓度减小 B．H＋浓度增大，HClO浓度增大 C．H＋浓度减小，HClO浓度增大 D．H＋浓度增大，HClO浓度减小 答案　C 2．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 解析　D　增大A的浓度，尽管平衡右移，但加入的A不可能全部转化，平衡的移动只是一个减弱的过程。平衡时A的浓度一定比原平衡大。增大A的浓度，A的转化率降低，而同为反应物的B的转化率升高。因为A的总量在增大，C的体积分数不一定增大。 3．恒温下某化学反应的反应速率随反应时间的变化关系如图所示。下列叙述与示意图不符的是(　　) A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．该反应达到平衡状态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ C．该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ D．同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等 解析　C　C项，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小，这与图像不符。 知识点三　压强对化学平衡的影响 1．实验探究 实验原理 实验步骤 如图所示，用50 mL注射器吸入约20 mL NO2与N2O4的混合气体(使注射器的活塞处于Ⅰ处)，将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化 体系压强增大 体系压强减小 实验现象 气体颜色先变深后__变浅__ 气体颜色先变浅后__加深__ 实验结论 NO2气体的浓度发生了变化 2．结论 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，增大压强(减小容器的容积)，使平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，使平衡向气体体积增大的方向移动；反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使平衡发生移动。 1．改变压强，化学平衡一定发生移动吗？ 提示　不一定。 (1)对于没有气体参加或生成的反应，改变压强对化学平衡没有影响。 (2)对于有气体参加或生成的反应，在恒容恒温密闭容器中进行的反应，通过充入与反应无关的气体改变压强，对化学平衡没有影响。 (3)对于有气体参加或生成的反应，若反应前后气体的化学计量数相等，改变压强平衡不移动。 2．恒压条件下，化学平衡一定不移动吗？ 提示　不一定。若在恒压条件下，改变了反应混合物组分的浓度，且造成正逆反应速率不相等，平衡就会发生移动。如：向在恒压恒温的密闭容器中进行的有气体参加或生成的反应中充入与反应无关的气体，会导致容器体积增大，反应混合物组分的浓度减小，若反应前后气体的化学计量数不相等，平衡就会发生移动。 浓度对化学平衡影响的图像分析 1．以A(g)＋B(g)3C(g)为例 (1)增大压强 (2)减小压强 2．对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如图所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线。 1．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，扩容减小压强，下列叙述正确的是(　　) A．平衡向正反应方向移动，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值增大 C．各物质的浓度都减小，产物的物质的量增加 D．正、逆反应速率都减小，向逆反应方向移动 解析　C　由分析可知，平衡正向移动，正逆反应速率均减小，逆反应速率减小更多，A、D错误；平衡正向移动，但温度不变，即K不变，B错误；扩大体积，各物质的物质的量浓度都减小，平衡正向移动，产物的物质的量增大，C正确。 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 B．a＋b＜c＋d C．Z的体积分数增大 D．X的转化率下降 解析　 C　 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a＋b＜c＋d，平衡移动的结果导致Z的体积分数减小，X的转化率下降。 1．在恒温恒容的条件下，反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)已达到平衡，能使平衡正向移动的措施是(　　) A．减小C或D的浓度 B．增大D的浓度 C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 解析　D　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，但注意本题中物质D是固体，其浓度是常数，故改变物质D的量对平衡无影响，D项正确。 2．在K2Cr2O7溶液中存在平衡：2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O，溶液颜色介于黄色和橙色之间，现欲使溶液橙色变浅，可以向溶液中加入(　　) ①H＋　②OH－　③K＋　④H2O A．①③　　　　　　　 B．②④ C．①④ D．②③ 解析　B　加入OH－，c(H＋)减小，平衡左移，颜色变浅；加入水，溶液体积增大，离子浓度减小，溶液颜色变浅；c(K＋)不影响化学平衡。 3．(2022·银川二中高二期中)将CaCO3放入密闭的真空容器中，反应：CaCO3 (s) CaO(s)＋CO2(g)达到平衡。保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是(　　) A．平衡常数减小　　 B．CaO物质的量不变 C．CO2浓度不变 D．CO2浓度变大 解析　 C　平衡常数K和温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；缩小容器容积，压强增大，平衡逆向移动，n(CaO)减小，B错误；K＝c(CO2)，K不变，则c(CO2)也不变，C正确、D错误。 4．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，则下列情况可能的是(　　) A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 解析　D　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。 5．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。 回答下列问题： (1)①表示改变压强的方式是________(填“增大”或“减小”，下同)压强，化学平衡________(填“正向”“逆向”或“不”，下同)移动，m＋n______(填“<”“>”或“＝”，下同)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。 解析　 (1)图像①改变压强后，v′正、v′逆都增大，故改变压强的方式是增大压强；v′正小于v′逆，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，故逆反应方向是气体体积减小的方向，即m＋n<p＋q。(2)图像②改变压强后，v′正、v′逆都减小，故改变压强的方式是减小压强；v′正大于v′逆，平衡向正反应方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，故正反应方向是气体体积增大的方向，即m＋n<p＋q。(3)图像③改变压强后，v′正、v′逆都减小，故改变压强的方式是减小压强；v′正、v′逆同等倍数地减小，化学平衡不移动，反应前后气体体积相等，即m＋n＝p＋q。 答案　(1)增大　逆向　<　 (2)减小　正向　<　(3)减小　不　＝ 学科网（北京）股份有限公司 $$