第2章 第2节 第3课时 影响化学平衡的因素-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

第二章　化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第3课时　影响化学 平衡的因素 预习作业 01 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变反应条件(如浓度、温度、气体反应的压强等)，平衡状态被________，平衡体系的__________也会随着改变，直至达到新的化学平衡状态。这个过程称作化学平衡的移动。 2．当可逆反应达到平衡时，在其他条件不变的情况下，则有 (1)增大反应物浓度(或减小生成物浓度)，平衡向________方向移动；增大生成物浓度(或减小反应物浓度)，平衡向________方向移动。 (2)温度升高，平衡向_________方向移动；温度降低，平衡向_________方向移动。 破坏 物质组成 正反应 逆反应 吸热反应 放热反应 预习作业 减小 增大 不发生移动 减弱这种改变的方向 预习作业 × √ × √ × 预习作业 答案 预习作业 答案 解析 解析　恒容时通入He，反应混合物的浓度不变，反应速率和CO的物质的量分数均不变，A不符合题意；恒容时增大COCl2浓度，正反应速率加快，但CO的物质的量分数减小，B不符合题意；加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，CO的物质的量分数不变，D不符合题意。 预习作业 不变 不 增大 不 不变 不 增大 向正反应方向 预习作业 课时分层练 (建议用时：40分钟) 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　减小SO3的浓度，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，随后减小，A错误；由题给条件可知，该反应正反应为放热反应，升温平衡向左移动，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率加快的程度大于正反应速率的，B错误；加压正、逆反应速率都增大，平衡向右移动，说明正反应速率加快的程度大于逆反应速率的，C正确；催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．(2023•北京四中高三上学期期中)下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是(　　) A．工业上制备硫酸时，选择常压下进行二氧化硫和氧气的反应 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅 C．氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度 D．乙酸与乙醇反应制乙酸乙酯时，加入过量的乙醇 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [规律方法]　当反应混合物中存在固体或纯液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　根据题图可知，t1、t2时平衡均右移。减小A或B的物质的量浓度，平衡左移，A不相符；正反应ΔH>0，t2时升高温度，平衡右移，速率增大，B相符；t2时增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，C不相符；催化剂同等程度地改变正、逆反应的速率，平衡不移动，D不相符。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 解析 解析　将气体体积压缩到原来的一半，若平衡不发生移动，W的浓度为原平衡的2倍，由W的浓度变为原平衡状态的1.8倍，可知化学平衡向逆反应方向移动，所以a＋b<c＋d，Z的体积分数减小，X的转化率变小。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 18 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 放热 > 增大 增大 减小 不变 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　根据题图可知，当压强相同时，温度为T2时首先达到平衡状态，说明T2大于T1，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应；当温度相同时，压强为p2时首先达到平衡状态，说明p2大于p1，增大压强，φ(R)降低，因此增大压强，平衡向逆反应方向移动，则正反应是气体分子数增大的反应，所以L一定是气体，C正确。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　该反应的正反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，但正反应速率加快的倍数小于逆反应速率的，即v正＜v逆，平衡逆向移动，A错误；加入CO2(g)，平衡正向移动，平衡常数与浓度无关，平衡常数不变，B错误；使用合适的催化剂，能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不能使平衡发生移动，不能提高CO2的平衡转化率，C错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　由题图可知，温度越高，平衡时c(NO)越大，说明升 高温度，平衡逆向移动，则有ΔH<0，A错误；T2时达到平衡状态， c(NO)处于状态B，若反应体系处于状态D，此时反应正向进行，使 c(NO)最终减小到状态B，则有v正>v逆，B正确；该反应前后气体体 积不变，压强和温度成正比例关系，状态B和状态D的温度均为T2，则有pD＝pB；状态C温度高于状态D，则有pC>pD，综上可得压强：pC>pD＝pB，C错误；该反应的ΔH<0，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，由于T1<T2，则有K1>K2，D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A．a是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH<0 B．b建立平衡的过程中，曲线Ⅰ比曲线Ⅱ反应时活化能低 C．c是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1>p2 D．d是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，化学反应速率随时间变化的图像 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　压强相同时，T2→T1，NO的体积分数减小，说明平衡正向移动，而该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，故T2>T1，A错误；B、C点温度相同，但C点压强较大，故v(C)>v(B)，B错误；A点NO的体积分数大于E点的，则A点相对于E点平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数增大，故ω(A)>ω(E)，C正确；A点温度比G点的高，升高温度，该反应平衡逆向移动，平衡常数减小，故K(A)<K(G)，D错误。 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 BC 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1∶1 不变 < 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 ＜ ＞ ＜ ＞ 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝ 1∶3，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种 组分的物质的量分数x随温度T的变化如图2所示。图2 中表示H2变化的曲线是________；根据图中点A(630 K，0.2)、B(630 K，0.04)，列出该温度时反应的平衡 常数的计算式Kp＝___________________ (MPa)－3(以 分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。 答案 a 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 解析　(1)升高温度，CO2平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，ΔH<0；投料比越大，CO2平衡转化率越大，故a>3；温度越低，化学反应速率越小，TM<TN，则v逆(M)＜v正(N)；该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向进行，平衡常数减小，M、N两点的化学平衡常数KM>KN。 (2)由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比，由图2中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1∶3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为1∶4，则结合化学计量数之比判断，表示氢气变化的曲线是a，乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化的曲线是c，b表示水蒸气的变化； 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 课时分层练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 　　　　　　　　　　　　　 R (3)对于有气体参加的反应，增大压强(减小容器的容积)，平衡向气体体积________的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气体体积________的方向移动。 对于反应前后气体物质的量不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡____________。 3．勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度)，平衡就会向着能够______________________移动。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)改变条件，v正>v逆时平衡正向移动。(　　) (2)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动。(　　) (3)若平衡向正反应方向移动，则正反应速率一定增大。(　　) (4)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在某温度下达到平衡后，分离出H2，浓度商减小。(　　) (5)对于反应：2HI(g)H2(g)＋I2(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。(　　) 2．处于平衡状态的反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH<0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是(　　) ①高温　②低温　③高压　④低压　⑤加催化剂　⑥分离出Z A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥ D．②④⑥ 3．对于反应COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0。改变下列条件，能加快反应速率，且CO的物质的量分数增大的是(　　) A．恒容时通入He B．恒容时增大COCl2的浓度 C．升高温度 D．加入催化剂 4．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，试回答： (1)增加Fe的量，其正反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡______移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同)。 (2)将容器的体积缩小一半，其正反应速率________，平衡_____移动。 (3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率________，平衡______移动。 (4)保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率______，平衡_____________移动。 [学习·理解] 1．对于达到平衡的反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。下列对改变条件后引起的变化描述正确的是(　　) A．减小SO3的浓度，逆反应速率变小，正反应速率变大，平衡向正反应方向移动 B．升高温度，正、逆反应速率都加快，加快的程度是正反应速率大于逆反应速率 C．减小容积增大压强，正、逆反应速率都加快，且正反应速率加快的程度大于逆反应速率 D．使用正催化剂，正、逆反应速率都加快，且正反应速率加快的程度大于逆反应速率 3．对可逆反应：2M(s)＋3N(g)2P(g)＋2Q(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　) A．增加M的量，平衡向正反应方向移动 B．压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 C．增大N的浓度，v正>v逆 D．加入催化剂，平衡向正反应方向移动 4．如图所示是可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)＋3D(g)　ΔH>0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图，下列条件的改变与图中的变化情况相符的是(　　) A．t1时，减小了A或B的物质的量浓度 B．t2时，升高了温度 C．t2时，增大了压强 D．t1时，加入了催化剂 5．在密闭容器中发生反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)＋dW(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述正确的是(　　) A．平衡向正反应方向移动 B．a＋b>c＋d C．Z的体积分数变大 D．X的转化率变小 6．(2023·浙江强基联盟高三联考)某温度下，将A和B各0.15 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应2A(g)＋B(g)2X(g)　ΔH<0，反应过程中，B的物质的量n(B)随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．当v(A)＝v(X)时，反应达到平衡 B．前2 min的平均速率v(X)＝1.5×10－3 mol/(L·min) C．9 min时，改变的反应条件为降温或加催化剂 D．若起始充入A和B各0.30 mol，平衡时c(B)<0.02 mol/L 解析　同一化学反应用不同物质表示速率，速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，反应过程中一定有v(A)＝v(X)，不能由此判断反应是否达到平衡，A错误；前2 min的平均速率v(B)＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(\f(（0.15－0.12） mol,10 L),2 min)＝1.5×10－3 mol/(L·min)，v(X)＝2v(B)＝3×10－3 mol/(L·min)，B错误；由图像可知7～9 min反应达平衡状态，9 min时，加催化剂平衡不移动，B的物质的量不会改变，C错误；由题图可知，某温度下，将A和B各0.15 mol充入10 L恒容密闭容器中，平衡时，c(B)＝eq \f(0.10 mol,10 L)＝0.01 mol/L，在恒温恒容时，投料变为原来的2倍，若平衡转化率相同，平衡时c(B)＝0.02 mol/L，但是恒温恒容条件下，相同倍数的增加反应物浓度，相当于加压，B的转化率增大，所以c(B)<0.02 mol/L，D正确。 7．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则： (1)该反应的逆反应为________反应(填“吸热”或“放热”)，且m＋n________p(填“>”“<”或“＝”)。 (2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (3)若加入B(维持容器体积不变)，则A的转化率________。 (4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比eq \f(c（B）,c（C）)将________。 (5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。 解析　反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋n>p，A的质量分数增大；加入B时(容器体积不变)平衡向正反应方向移动，A的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即eq \f(c（B）,c（C）)减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。 [应用·实践] 8.密闭容器中进行反应M(g)＋N(g)R(g)＋2L(？)，R的体积百分含量φ(R)随时间的变化情况如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．正反应为吸热反应，L是气体 B．正反应为吸热反应，L是固体或液体 C．正反应为放热反应，L是气体 D．正反应为放热反应，L是固体或液体 9．(2023·海南省高三期末诊断)一定温度下，在某密闭容器中的CO2和H2发生下列反应，并达到平衡状态：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。下列说法正确的是(　　) A．升高温度，v正>v逆 B．加入CO2(g)，平衡正向移动，平衡常数增大 C．使用合适的催化剂，可提高CO2的平衡转化率 D．压缩容器的容积，平衡时CH3OH(g)的物质的量增大 10．在容积一定的密闭容器中，充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正>v逆 C．若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD，则pC＝pD>pB D．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2 11．下列关于化学反应速率和化学平衡的图像及结论均正确的是(　　) a b A(g)＋3B(g)2C(g) A(g)＋3B(g)2C(g) c d A(g)＋B(g)2C(g) FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl 12．汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而被除去。在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。下列说法正确的是(　　) A．温度：T2<T1 B．反应速率：v(C)<v(B) C．CO的体积分数：ω(A)>ω(E) D．平衡常数：K(A)>K(G) 13．(1)已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。等物质的量的CO与H2在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡后若将容器的容积压缩为原来的一半(其他条件不变)，对平衡体系产生的影响是________(填字母)。 A．c(H2)减小 B．CH3OH的物质的量增加 C．重新平衡时eq \f(c（H2）,c（CH3OH）)减小 (2)已知6H2(g)＋2CO2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。在温度为T ℃，容积不变的密闭容器中，将3 mol H2和1 mol CO2混合，达到平衡时CO2气体的体积分数为a。 ①达到平衡时，转化率α(H2)∶α(CO2)＝________。 ②恒容下，再向该容器中充入2 mol He，则H2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③在T ℃，容积可变的密闭容器中将3 mol H2和1 mol CO2混合，达到平衡时CO2气体的体积分数________a(填“>”“<”或“＝”)。 解析　(1)该反应是一个气体体积减小的反应，平衡后若将容器的容积压缩为原来的一半，压强增大，平衡向正反应方向移动。新平衡时，氢气物质的量减小，但浓度增大，甲醇的物质的量增加，则eq \f(c（H2）,c（CH3OH）)减小，故A错误，B、C正确。 (2)①由化学方程式可知，H2和CO2物质的量的变化量之比为3∶1，起始的物质的量之比也为3∶1，由转化率公式可知，达到平衡时，转化率α(H2)∶α(CO2)为1∶1；②恒容下，再向该容器中充入2 mol He，各物质的浓度不变，化学反应速率不变，平衡不移动，则H2的转化率不变；③该反应是一个气体体积减小的反应，在相同温度和起始量相同的条件下，容积可变的密闭容器相对于恒容容器相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，CO2气体的体积分数减小。 [创新·提高] 14．乙烯是制造塑料、橡胶和纤维的基本原料，利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH。 回答下列问题： (1)在恒容密闭容器中，起始压强相同，反应温度、投料比eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(n（H2）,n（CO2）)＝x))对CO2平衡转化率的影响如图1所示。则ΔH________0(填“＞”或“＜”，下同)；a________3；M、N两点的反应速率v逆(M)________v正(N)；M、N两点的化学平衡常数KM________KN。 eq \f(0.164,0.66×10－3) 原料初始组成n(CO2)∶n(H2)＝1∶3，在体系压强为0.1 MPa时建立平衡。由A、B点坐标可知，该温度下，二氧化碳的物质的量分数为0.2，乙烯的物质的量分数为0.04，则氢气的物质的量分数为二氧化碳的三倍，即为0.6，水蒸气的物质的量分数为乙烯的四倍，即为0.16，该温度下反应的平衡常数Kp＝eq \f(p（CH2===CH2）·p4（H2O）,p2（CO2）·p6（H2）)＝eq \f(（0.04×0.1）×（0.16×0.1）4,（0.2×0.1）2×（0.6×0.1）6)(MPa)－3＝eq \f(0.164,0.66×10－3) (MPa)－3。 $$