第2章 第2节 第3课时 浓度和压强对化学平衡的影响-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书(人教版单选)
2025-11-22
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 化学平衡 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 影响化学平衡的因素 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 500 KB |
| 发布时间 | 2025-11-22 |
| 更新时间 | 2025-11-22 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 正禾一本通·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55035868.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦浓度和压强对化学平衡移动的影响,前承化学平衡状态及平衡常数概念,后启温度等因素对平衡的作用,通过生活情境引入、实验探究、v-t图像分析、浓度商与平衡常数判断等学习支架构建知识脉络。
该资料以真实情境(如CO中毒治疗、碳酸饮料冒泡)激发兴趣,融合实验探究(Fe³⁺与SCN⁻反应、NO₂平衡移动)与科学思维(v-t图像模型、浓度商推理),培养化学观念与科学探究能力。课中助力情境教学与实验演示,课后通过例题解析和分层练习帮助学生查漏补缺,强化对平衡移动规律的理解与应用。
内容正文:
第3课时 浓度和压强对化学平衡的影响
1.能从变化的角度认识化学平衡的移动,运用浓度、压强对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向。
2.能利用化学平衡常数和浓度商的关系判断平衡移动的方向,提升从定量的角度分析化学反应的能力
「任务一」 探究浓度对化学平衡的影响
CO可与血液中的血红蛋白(Hb)结合,发生反应Hb(O2)+CO⥫⥬Hb(CO)+O2。当人体吸入过多CO时,人体会因缺少O2而窒息,甚至死亡,这就是CO中毒。若有人CO中毒,医院会将病人转移到高压氧舱中进行治疗。
问题1.为什么CO中毒患者要进入高压氧舱进行治疗?
提示:高压氧舱可以增加患者吸入的氧气量,促使化学平衡逆向移动,从而让血红蛋白具有载氧能力。
问题2.为什么空气中CO浓度增大时会发生CO中毒?
提示:空气中CO浓度增大,更多的Hb(CO)取代Hb(O2),造成人体缺氧,导致CO中毒。
1.实验探究浓度对化学平衡的影响
实验原理
Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3 (红色)
实验操作
现象与结论
试管b中溶液颜色变浅,说明Fe(SCN)3浓度变小,平衡向逆反应方向移动;试管c 中溶液颜色变深,说明Fe(SCN)3浓度变大,平衡向正反应方向移动
浓度对化学平衡移动的影响
当可逆反应达到平衡状态时,其他条件不变的情况下,如果增大反应物浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动;如果增大生成物浓度(或减小反应物浓度),平衡向逆反应方向移动
2.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的过程。
(2)化学平衡移动示意图
(3)化学平衡移动的方向
(1)已达到平衡的反应C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g),当增加反应物的物质的量时,平衡一定向正反应方向移动(×)
(2)向平衡体系FeCl3+3KSCN⥫⥬Fe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅(×)
(3)在SO2与O2的反应中,适当提高O2浓度,可提高SO2的转化率(√)
(4)氯水中存在平衡Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO,黄绿色的氯水光照后颜色变浅(√)
突破 浓度对化学平衡的影响规律
【例】 某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法不正确的是( )
已知:(aq)+H2O(l)⥫⥬2 (aq)+2H+(aq) ΔH=+13.8 kJ/mol
实验步骤
实验现象
ⅰ.待试管b中颜色不变后与试管a比较,试管b中橙色比试管a中的浅;
ⅱ.待试管c中颜色不变后与试管b比较,试管c中的颜色比试管b中的浅;
ⅲ.滴加浓硫酸,试管d温度略有升高,溶液颜色与试管b中的相比,变深
A.试管b中的现象说明加水后平衡正向移动
B.该实验能证明减小生成物浓度,平衡正向移动
C.“待试管c中颜色不变”的目的是使反应达到平衡状态
D.试管d中的现象能说明影响平衡的主要因素是c(H+)增大
【点拨】 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。
②对于液相反应,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化学方程式中化学计量数增大的方向移动。
解析:选A。颜色浅不一定是因为平衡正向移动,也可能是因为加水稀释导致颜色变浅,A错误;b试管与c试管溶液体积都增加1 mL,但c中颜色更浅,说明 NaOH 中的OH-与H+反应,使平衡正向移动,说明减少生成物浓度,平衡正向移动,B正确;反应物为橙色,生成物为黄色,颜色不变时证明达到平衡状态,C正确;一方面,该反应ΔH>0,为吸热反应,溶液温度略有升高,温度升高可使平衡正移,溶液颜色变浅,另一方面,浓硫酸使溶液c(H+)增大,平衡逆移,溶液颜色变深,结果是颜色变深,说明平衡逆移,进而说明影响平衡的主要因素是c(H+)增大,D正确。
从v t图像认识浓度对平衡的影响
1.增大反应物浓度,v正瞬间增大,v逆瞬间不变,v′正>v′逆,平衡正向移动(图1)。
2.增大生成物浓度,v逆瞬间增大,v正瞬间不变,v′逆>v′正,平衡逆向移动(图2)。
3.减小生成物浓度,v逆瞬间减小,v正瞬间不变,v′正>v′逆,平衡正向移动(图3)。
4.减小反应物浓度,v正瞬间减小,v逆瞬间不变,v′逆>v′正,平衡逆向移动(图4)。
1.(2025·北京西城育才学校联考)下图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图,下列分析不正确的是( )
A.溶液中存在平衡Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3
B.加入KSCN溶液后,Q>K,平衡向正反应方向移动
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.实验室配制碘水时,通常将I2溶于KI溶液:I2(aq)+I-(aq)⥫⥬I(aq)。关于该溶液,下列说法正确的是( )
A.加入苯,平衡逆向移动
B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡正向移动
D.加少量固体AgNO3,平衡正向移动
解析:选A。I2易溶于苯,反应物浓度减小,平衡逆向移动,A正确;I2(aq)+I-(aq)⥫⥬I(aq)为可逆反应,溶液中含有I2,滴入淀粉溶液后会变蓝,B错误;加水稀释,反应物和生成物浓度均减小,平衡向微粒数目增大的方向移动,即平衡逆向移动,C错误;加少量AgNO3固体,银离子与碘离子生成碘化银沉淀,碘离子的浓度减小,平衡逆向移动,D错误。
3.(2025·福建福州四中期中)可逆反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g)达到平衡状态后,保持温度、容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)( )
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大
B.Q不变,K变大,SO2的转化率减小
C.Q减小,K不变,O2的转化率减小
D.Q增大,K不变,SO2的转化率增大
解析:选C。当可逆反应达到平衡状态后,温度不变平衡常数不变,浓度商Q=,容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,则浓度商减小,平衡正向移动,SO2的转化率增大,但由于充入了O2,所以O2的转化率减小,故选C。
「任务二」 探究压强对化学平衡的影响
我们去野外郊游,在野外的清新空气中,遇到一个同学一边为自行车打气,感受着气筒的律动,一边畅饮着碳酸饮料,享受那瞬间在舌尖绽放的刺激气泡带来的清爽。
问题1.用力摇晃碳酸饮料,然后迅速打开,就会发现冒出很多气泡。这是什么原因呢?
提示:碳酸饮料中存在平衡H2CO3(aq)⥫⥬H2O(l)+CO2(g),当瓶盖被打开时,瓶内压强降低,平衡向气体体积增大的方向移动,且二氧化碳在水中的溶解度降低,就会形成大量气泡从水中逸出,出现“冒泡”现象。
问题2.当我们下压气筒活塞,气体体积减小,压强增大,气体分子之间的碰撞变得更加频繁,它们就会寻求一种新的“稳定状态”。那么在化学反应中,当增大压强时,化学平衡又会如何变化呢?
提示:在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动。
实验探究压强对化学平衡移动的影响
实验原理
2NO2(g)(红棕色)⥫⥬N2O4(g)(无色)
实验操作
现象与结论
活塞往外拉,体积增大,压强减小,c(NO2)减小,颜色变浅,后气体颜色又变深,说明c(NO2)增大,平衡向逆反应方向移动;活塞往里推,体积减小,压强增大,c(NO2)增大,颜色先变深又变浅,说明c(NO2)减小,平衡向正反应方向移动
压强对化学平衡移动的影响
在其他条件不变时增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前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化学平衡发生移动
[注意]由于固体或液体物质的体积受压强影响很小,可以忽略不计。因此当平衡混合物中都是固态或液态物质时,改变压强化学平衡一般不移动。
(1)H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动则体系颜色不变(×)
(2)有气体参加的反应达到平衡状态时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动(×)
(3)有气体参加的反应达到平衡状态时,若减小反应器容积,平衡一定向气体体积增大的方向移动(×)
(4)改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动(×)
突破 压强对化学平衡的影响规律
【例】 (2025·北京八一学校期中)2NO2(g)(红棕色)⥫⥬N2O4(g)(无色) ΔH<0,将一定量的NO2充入注射器中后封口,下图是在拉伸或压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是( )
A.b点的操作为拉伸注射器
B.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.d点平衡逆向移动
D.若容器绝热,则平衡常数Ka<Kc
解析:选C。该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但c(NO2)增大,混合气体颜色变深,透光率减小,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,A错误;c点是压缩注射器后的情况,NO2和N2O4的浓度都增大,B错误;c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,C正确;若容器绝热,由a点到c点,压缩注射器,反应正向进行,T(a)<T(c),该反应正向放热,温度升高,平衡会逆向移动,平衡常数减小,所以Ka>Kc,D错误。
1.从v t图像认识压强对化学平衡的影响
(1)当反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)中a+b>c+d时:
①增大压强,v正、v逆同时增大,v′正>v′逆,平衡正向移动(图5)。
②减小压强,v正、v逆同时减小,v′逆>v′正,平衡逆向移动(图6)。
(2)当反应aA(g)+bB(g)⥫⥬cC(g)+dD(g)中a+b<c+d时:
①增大压强,v正、v逆同时增大,v′逆>v′正,平衡逆向移动(图7)。
②减小压强,v正、v逆同时减小,v′正>v′逆,平衡正向移动(图8)。
结论:在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动;减小压强,平衡向气体物质的量增大的方向移动
2.“惰性气体”对化学平衡的影响
(1)恒温、恒容条件
原平衡体系体系总压强增大―→体系中各反应成分的浓度不变―→平衡不移动。
(2)恒温、恒压条件
原平衡体系容器容积增大,体系的分压减小―→各组分的浓度同等倍数减小―→
1.(2025·黑龙江绥化肇东市四中期末)某温度下,在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g)⥫⥬dD(g)+eE(s),反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是( )
A.化学平衡逆向移动
B.A的平衡转化率增大
C.平衡常数变大
D.a+b>d+e
解析:选A。反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半,若平衡不移动,D的浓度应变为原来2倍,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡时的1.5倍,说明反应逆向移动,说明a+b<d,A的平衡转化率减小,A正确,B、D错误;平衡常数只与温度有关,增大压强,平衡常数不变,C错误。
2.一定条件下,某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡,在t1时刻改变某一个条件,建立新的平衡,其v t图像如下:
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g),t1时刻缩小容器体积,其图像为______,平衡________(填“正向”“逆向”或“不”,下同)移动。
(2)对于反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)+3H2(g),t1时刻增大容器体积,其图像为______,平衡________移动。
(3)对于反应H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g),t1时刻缩小容器体积,其图像为________,平衡________移动。
答案:(1)D 正向 (2)C 正向 (3)A 不
1.200 ℃时,向真空恒容密闭容器中加入足量草酸锰固体(MnC2O4),发生反应MnC2O4(s)⥫⥬MnO(s)+CO(g)+CO2(g)。达到平衡时,c(CO)=1 mol/L,保持温度不变,将体积缩小至原来的一半且保持不变,达到二次平衡。与第一次平衡相比,第二次平衡时,下列说法错误的是( )
A.容器的压强不变 B.c(CO)不变
C.MnO的质量减小 D.逆反应速率增大
解析:选D。对于反应MnC2O4(s)⥫⥬MnO(s)+CO(g)+CO2(g),K=c(CO)×c(CO2),且反应过程中满足c(CO2)=c(CO),在一定温度下达到平衡,测得混合气体中CO的浓度为1 mol·L-1,则c(CO2)=c(CO)=1 mol·L-1,K=1。保持温度不变,将体积缩小至原来的一半且保持不变,即增大压强,上述平衡逆向移动,但根据平衡常数K=c(CO)×c(CO2),且反应过程中满足c(CO2)=c(CO),可知第二次达到平衡后CO的浓度仍然是1 mol/L,故容器的压强不变,A、B正确;保持温度不变,将体积缩小至原来的一半且保持不变,上述平衡逆向移动,故MnO的质量减小,C正确;由A项分析可知,第二次达到平衡后,CO、CO2浓度不变,仍然为1 mol/L,故逆反应速率不变,D错误。
2.如图表示 2A(g)⥫⥬B(g) ΔH>0达到平衡后,t1时刻改变某个反应条件时,所引起的正、逆反应速率的变化情况,按图分析,所改变的外界条件可能是( )
A.减小压强
B.压缩反应容器体积
C.增大A的浓度
D.增大B的浓度
答案:C。
3.(2025·福建福州四中期中)已知反应20CuO(s)+C3H8(g)⥫⥬10Cu2O(s)+3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-584 kJ·mol-1,在一定条件下,向恒压密闭容器中加入足量的CuO,充入1 mol C3H8和一定量的N2(N2不参与反应),发生反应并达到平衡状态。下列叙述正确的是( )
A.在建立平衡的过程中,混合气体的平均摩尔质量不变
B.加入N2的目的是增大C3H8的平衡转化率
C.再加入一定量的CuO,平衡正向移动
D.在恒容条件下,再通入一定量的Ar,容器的压强增大,平衡逆向移动
解析:选B。反应前C3H8气体的摩尔质量为44 g·mol-1,反应后生成H2O(18 g·mol-1)和CO2(44 g·mol-1),在建立平衡的过程中,混合气体的平均摩尔质量减小,A错误;在恒压条件下,加入N2相当于减压,对该反应而言,有利于平衡正向移动,C3H8平衡转化率增大,B正确;CuO是固体,加入CuO时平衡不移动,C错误;在恒容条件下,再通入一定量的Ar,容器的压强增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,D错误。
4.(2022·湖南高考改编)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 mol H2O(g),发生下列反应生成水煤气:
Ⅰ.C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g) ΔH1=+131.4 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)⥫⥬CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1 kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A.平衡时向容器中充入惰性气体,反应Ⅰ的平衡逆向移动
B.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.平衡时H2的体积分数可能大于
D.加入炭粉,反应Ⅰ的平衡正向移动
解析:选B。若C(s)和H2O(g)完全反应全部转化为CO2(g)和H2(g),由C(s)+2H2O(g)⥫⥬CO2(g)+2H2(g)可知,H2的体积分数的极值为,由于可逆反应有一定的限度,反应物不可能全部转化为生成物,平衡时H2的体积分数不可能大于,C错误。
5.(2025·广东湛江高二期中)在某温度下,将H2和I2各1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH<0,达到平衡后,测得c(H2)=0.08 mol/L。
(1)保持容器容积不变,向其中再加入1 mol H2,反应速率___________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡___________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(2)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(3)该反应的化学平衡常数K=____。
解析:(1)增大反应物浓度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动;(2)保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),容器体积增大,物质浓度下降,反应速率变慢,反应前后气体分子数不变,平衡不移动;(3)依题意可知,平衡时c(I2)=c(H2)=0.08 mol/L,生成c(HI)=0.04 mol/L,平衡常数K===0.25。
答案:(1)增大 正向 (2)减小 不 (3)0.25
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