高中化学 第二章 第三节 影响化学平衡移动的因素一 第2课时-学生版

高中化学 第二章 第三节 影响化学平衡移动的因素一 第2课时-学生版
高中化学 第二章 第三节 影响化学平衡移动的因素一 第2课时-学生版

第2课时影响化学平衡移动的因素(一)

浓度、压强对化学平衡移动的影响

[目标导航] 1.理解化学平衡移动的概念,会根据速率变化判断化学平衡移动的方向。2.通过外界条件对可逆反应速率的影响,掌握化学平衡移动的内在因素。3.会分析浓度、压强变化对化学平衡移动的影响。

一、化学平衡的移动

1.定义

在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡状态被破坏,直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。

2.图示表示

议一议

1.化学平衡移动的本质原因是什么?

答案化学平衡之所以发生移动,本质原因是外界条件的变化引起了正、逆反应速率发生了变化而不再相等。

2.怎样判断化学平衡移动的方向?

答案①若外界条件改变,引起v正>v逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动;

②若外界条件改变,引起v正<v逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动;

③若外界条件改变,引起v正和v逆都发生变化,如果v正和v逆仍保持相等,化学平衡就不移动。

二、浓度、压强对化学平衡移动的影响

1.浓度变化对化学平衡移动的影响规律

(1)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。

(2)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。

2.压强变化对化学平衡移动的影响规律

(1)针对有气体参加或有气体生成的可逆反应而言且反应前后气体体积发生变化的反应

改变压强平衡移动方向

增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动

减小压强平衡向气体体积增大的方向移动

(2)对于反应前后气体体积没有发生变化的反应,改变压强平衡不移动。

议一议

对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)改变压强平衡如何移动?并说明平衡移动原因。

答案改变压强平衡不发生移动。因为当加压时体积缩小,反应物、生成物浓度都增大,且变化程度相同。v正、v逆增加且变化程度相同。v正与v逆始终相等,故不发生移动;减压时与之相同。

一、浓度对化学平衡影响的实验探究

按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,填写下表:

实验

原理

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

3

衡:

FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3(红色)

(1)若滴加饱和FeCl3溶液4滴,平衡向________方向移动,溶液红色________。

(2)若滴加1 mol·L-1 KSCN溶液4滴,平衡向________方向移动,溶液红色________。

(3)若滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液4滴,则产生________(填颜色)沉淀,c(Fe3+)________,平衡向________方向移动,溶液红色________。

(4)若加入少量KCl固体,则平衡________移动,原因________________________。

归纳总结

1.浓度对化学平衡的影响

若其他条件不变,一次性改变浓度对化学平衡的影响如下表所示:

a A+

b B

c C+

d D(A 、B、C、D为非固体)

(1)熟记浓度对化学平衡移动影响的规律。

(2)对于离子平衡体系,注意离子浓度的改变方式,排除不参与反应的离子干扰。

(3)对于容积不变的气—固平衡体系,改变固体的量,平衡不移动。

(4)多角度理解气体浓度的改变方式。

变式训练1反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况下,不会使平衡发生移动的是()

A.温度、容积不变时,通入SO2气体

B.移走一部分NH4HS固体

C.容器体积不变,充入NH3

D.保持压强不变,充入氮气

提示①固体或纯液体的浓度是常数,改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小,故平衡不移动;

②向容器中充入“惰性气体”对平衡的影响,关键要分清条件是恒温恒容还是恒温恒压。

二、压强对化学平衡移动的影响

例2在容闭容器中,反应x A(g)+y B(g) z C(g),在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题:

(1)若x+y>z,缩小体积,增大压强,则平衡向________方向移动。

(2)若保持体积不变,通入“He”气,则平衡________移动。

(3)若保持压强不变,通入“He”气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为________。

(4)若x+y=z,缩小体积,增大压强,则平衡______移动。

归纳总结压强对化学平衡的影响

若其他条件不变,压强对化学平衡的影响如下表所示:

化学平衡a A+b B c C

+d D

a+b>c+d

a A+

b B

c C

+d D

a +b

<c

d

a A+

b B

c C

+d D

a+b<c+d

a A+

b B

c C

+d D

a+b>c+d 体系

压强

改变

加压加压减压减压

平衡

移动

方向

正向移动逆向移动正向移动逆向移动

速率

变化

v正、v逆同时增

大,且v′正>v′逆

v正、v逆同时增

大,且v′逆>v′正

v正、v逆同时减

小,且v′正>v′逆

v正、v逆同时减

小,且v′逆>v′正图像

改变条件,下列表达不正确的是()

A.增大压强,化学平衡不一定发生移动

B.通入氦气,化学平衡不一定发生移动

C.增加X或Y的物质的量,化学平衡一定发生移动

D.其它条件不变,升高温度,化学平衡一定发生移动

1.下列叙述及解释正确的是( ) A .2NO 2(g)(红棕色)

N 2O 4(g)(无色) ΔH <0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增

大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅 B .H 2(g)+I 2(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,故体系颜色不变 C .FeCl 3+3KSCN

Fe(SCN)3(红色)+3KCl ,在平衡后,加少量KCl ,因为平衡向逆反应

方向移动,故体系颜色变浅 D .对于N 2+3H 22NH 3,平衡后,压强不变,充入O 2,平衡左移

2.在一密闭容器中,反应a A(g)

b B(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,

当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60%,则( ) A .平衡向逆反应方向移动 B .物质A 的转化率减少 C .物质B 的质量分数增大 D .a >b

3.在K 2Cr 2O 7溶液中存在下列平衡:2CrO 2-

4(黄色)+2H

Cr 2O 2-

7(橙色)+H 2O 中,溶液

颜色介于黄色和橙色之间,今欲使溶液颜色变浅,可以在溶液中加入( ) ①H +

②OH -

③K +

④H 2O

A .①③

B .②④

C .①④

D .②③

4.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( ) ①已达到平衡的反应C(s)+H 2O(g)

CO(g)+H 2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定

向正反应方向移动 ②已达到平衡的反应N 2(g)+3H 2(g)

2NH 3(g),当增大N 2的浓度时,

平衡向正反应方向移动,N 2的转化率一定升高 ③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 ④有气体参加的反应达到平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动 A .①④ B .①②③ C .②③④ D .①②③④

5.在密闭容器中发生如下反应:a X(g)+b Y(g)

c Z(g)+

d W(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1

2,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

[基础过关]

一、反应速率与化学平衡的移动

1.对处于化学平衡的体系,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

2.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

3.某温度下,在密闭容器中反应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡,下列说法不正确的是() A.加压时(体积变小),将使正反应速率增大

B.保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小

C.保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深

D.保持体积不变,通入He,再达平衡时颜色不变

二、浓度对化学平衡移动的影响

4.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

5.在容积为2 L的密闭容器中,有反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),经过5 min达到平衡,此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L-1,B的平均反应速率v(B)=a/15 mol·L-1·min-1,C物质的量浓度增加2a/3 mol·L-1,这时若增大系统压强,发现A与C的百分含量不变,则m∶n∶p∶q为()

A.3∶1∶2∶2 B.1∶3∶2∶2

C.1∶3∶2∶1 D.1∶1∶1∶1

6.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一容积为1 L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图所示。X与Y两条曲线中,Y表示N2O4浓度随时间的变化,则下列说法不正确的是()

A.如混合气体的压强不再发生改变,说明反应已达化学平衡状态

B.a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b点

C.25~30 min内用NO2表示的平均化学反应速率是0.08 mol·L-1·min-1

D.反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是增加N2O4的浓度

三、压强对化学平衡移动的影响

7.一定温度下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是()

①增加C的物质的量②保持体积不变,充入N2使体系压强增大③将容器的体积缩小一半④保持压强不变,充入N2使容器体积变大

A.①②B.②③C.①④D.③④

8.某温度下,将2 mol A 和3 mol B 充入一密闭容器中,发生反应:a A(g)+B(g)C(g)

+D(g),5 min 后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A 的转化率不发生变化,则( ) A .a =2 B .a =1

C .a =3

D .无法确定a 的值

9.恒温下,反应a X(g)

b Y(g)+

c Z(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到

新平衡时,X 的物质的量浓度由0.1 mol·L -1

增大到0.19 mol·L -

1,下列判断正确的是( )

A .a >b +c

B .a

C .a =b +c

D .a =b =c

10.现有m A(s)+n B(g)

q C(g) ΔH <0的可逆反应,在一定温度下达平衡时,B 的体积分

数φ(B)和压强p 的关系如图所示,则有关该反应的下列描述正确的是( ) A .m +n q

C .x 点的混合物中v 正

D .x 点比y 点的混合物的正反应速率小

[能力提升]

11.在水溶液中橙色的Cr 2O 2-

7与黄色的CrO 2-

4有下列平衡关系:Cr 2O 2-

7+H 2O

2CrO 2-

4+

2H +

,重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。

(1)向上述溶液中加入NaOH 溶液,溶液呈________色。因为=______________。

(2)向已加入NaOH 溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液呈______色,因为________________________________________。

(3)向原溶液中加入Ba(NO 3)2溶液(已知BaCrO 4为黄色沉淀),则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将______________。

12.将等物质的量的A 、B 、C 、D 四种物质混合,发生如下反应:a A +b B

c C(s)+

d D ,

当反应进行一段时间后,测得A 减少了n mol ,B 减少了n 2 mol ,C 增加了3

2n mol ,D 增加了

n mol ,此时达到化学平衡状态。 (1)该化学方程式中各物质的化学计量数为

a =________,

b =________,

c =________,

d =________________________________________。

(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,该反应中各物质的聚集状态是A________,B________,D________。

13.已知氯水中有如下平衡:Cl2(g)+H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)。常温下,在一个体积为50 mL的针筒里(如图)吸入40 mL氯气后,再吸进10 mL水。

(1)写出针筒中可能观察到的现象_____________________________

________________________________________________________________________。(2)若将此时的针筒长时间放置,又可能看到何种变化?

________________________________________________________________________,

试用平衡观点加以解释_____________________________________。

(3)若把针筒中氯水分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ份。第Ⅰ份加少量固体NaHSO3,第Ⅱ份加入少量固体NaHCO3,则三份氯水中c(HClO)的大小是________>________>________________________________________________________________________。(4)若在针筒中的氯水中加入氢氧化钠的酚酞溶液,红色褪去。其原因可能的解释有两种,分别是①________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

②________________________________________________________________________。

如何用实验方法确认上述原因:_______________________。

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