高考一轮复习第二十二课第6节：化学平衡的影响因素学案

这是一份高考一轮复习第二十二课第6节：化学平衡的影响因素学案，共10页。学案主要包含了浓度对化学平衡移动的影响，压强变化对化学平衡移动的影响，探究讨论，好题精做等内容，欢迎下载使用。
第二十二课：化学反应限度及化学平衡第6节：化学平衡的影响因素一、浓度对化学平衡移动的影响1．实验探究浓度对化学平衡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Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)实验操作现象与结论b溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动c溶液颜色变深，平衡向正反应方向移动理论解释发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋浓度减小，Q＝增大，Q＞K，平衡逆向移动c(SCN－)增大，Q＝减小，Q＜K，平衡正向移动 2.化学平衡移动(1)概念：在一定条件当可逆反应达到平衡状态后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，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)化学平衡移动的特征新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。(3)化学平衡移动的过程分析(4)化学平衡移动方向的判断当Q＝K时：反应处于平衡状态，v正＝v逆；当Q＜K时：反应向正反应方向进行，v正＞v逆；当Q＞K时：反应向逆反应方向进行，v正＜v逆。3．浓度对化学平衡的影响规律及解释(1)浓度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时：①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。(2)用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响：①Q减小，则Q＜K，平衡向正反应方向移动②Q增大，则Q＞K，平衡向逆反应方向移动4．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，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： t1时刻，增大反应物浓度，使v′正增大，而v′逆不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。t1时刻，减小生成物浓度，使v′逆减小，而v′正不变，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。t1时刻，增大生成物浓度，使v′逆增大，而v′正不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。t1时刻，减小反应物浓度，使v′正减小，而v′逆不变，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。5．应用在工业生产中，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，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。二、压强变化对化学平衡移动的影响1．实验探究压强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  实验步骤           活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小实验现象混合气体的颜色先变深又逐渐变浅混合气体的颜色先变浅又逐渐变深实验结论活塞往里推，体积减小，压强增大，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向正反应方向移动。活塞往外拉，体积增大，压强减小，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向逆反应方向移动 2.压强对化学平衡移动的影响规律及解释(1)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。(2)利用平衡常数分析压强对化学平衡移动的影响化学方程式中气态物质系数的变化压强变化Q值变化Q与K的关系平衡移动方向增大增大增大Q＞K逆向移动减小减小Q＜K正向移动减小增大减小Q＜K正向移动减小增大Q＞K逆向移动不变增大不变Q＝K不移动减小 3.分析压强变化对正、逆反应速率影响(1)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①、②：t1时刻，增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，缩体方向的v′逆减小幅度更大，则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。t1时刻，缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，缩体方向的v′逆增大幅度更大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。(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③：t1时刻，若缩小容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图上线。t1时刻，若增大容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图下线。提醒　①压强对平衡移动的影响：只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。②压强是否能使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v′正≠v′逆。 充入“惰性”气体对化学平衡的影响(1)恒容时，通入“惰性”气体，压强增大，平衡不移动；恒压时，通入“惰性”气体，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。(2)在恒容容器中，改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，应以浓度的影响进行分析。(3)对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。三、探究讨论1．下列可确认化学平衡一定发生移动的是(　　)A．化学反应速率发生了改变B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强C．可逆反应达到平衡，使用了催化剂D．由于某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等答案　D解析　化学平衡移动的实质是正、逆反应速率不相等。A中化学反应速率发生了改变，但可能正、逆反应速率同等程度地改变，两者仍相等；B中对于反应前后气体体积相等的反应，压强的改变对正、逆反应速率的影响相同；C中催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。2．一定温度下，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保持容器容积不变，充入He使体系压强增大③将容器的容积缩小一半④保持压强不变，充入He使容器容积变大A．①②   B．②③C．①④   D．③④答案　A解析　①C是固体，其浓度为常数，改变它的量，平衡不移动；②该反应为反应前后气体体积不相等的反应，保持容器容积不变，充入He，由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变，所以平衡不移动；③缩小容器容积，压强增大，平衡左移；④保持压强不变，充入He，容器容积扩大，平衡右移。3．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解析　碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大。四、好题精做1．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法正确的是(　　)A．平衡向逆反应方向移动了B．物质A的转化率减小了C．物质B的质量分数增大了D．a＞b答案　C解析　平衡后将容器体积增大一倍，即压强减小到原来的一半，A、B的浓度都变为原来的50%，达到新平衡后，B的浓度是原来的60%，说明减小压强使平衡向正反应方向移动，则正反应是气体体积增大的反应，即b＞a，B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大了。2．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。(1)向1 L恒容密闭容器中充入CO和H2O(g)，温度为T时测得部分数据如下表：t/min01234n(H2O)/mol0.600.500.440.400.40n(CO)/mol0.400.300.240.200.20 则该温度下反应的平衡常数K＝________。(2)相同温度下，若向2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO、4 mol H2O(g)、2 mol CO2、2 mol H2，此时平衡向________方向移动，v正________(填“>”“＝”或“<”)v逆。答案　(1)0.5　(2)逆反应　<解析　(1)3～4 min反应达平衡状态CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始浓度/mol·L－1           0.40   0.60      0       0转化浓度/mol·L－1           0.20   0.20      0.20    0.20平衡浓度/mol·L－1           0.20   0.40      0.20    0.20K＝＝0.5。(2)Q＝＝＝1>K，所以平衡向逆反应方向移动，v正<v逆。3．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，平衡一定移动答案　B解析　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。4．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解析　正、逆反应速率同等倍数的增大或减小，平衡不移动；O2的百分含量发生变化，化学平衡一定发生移动；SO3的质量不变，平衡不移动。5．在恒温恒容的条件下，反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)已达平衡，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的浓度答案　D解析　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。6．从植物花中提取一种有机物，可用简化式HIn表示，在溶液中因存在下列电离平衡：HIn(溶液红色)H＋(溶液)＋In－(溶液黄色)，故可用作酸碱指示剂。在该水溶液中加入下列物质，能使该指示剂显黄色的是(　　)A．盐酸   B．碳酸钠溶液C．氯化钠溶液   D．过氧化钠答案　B解析　改变条件后溶液呈黄色，说明平衡向正反应方向移动，应该降低氢离子的浓度，符合要求的是B、D两个选项，但是过氧化钠具有漂白性，黄色会褪去，只有B项正确。7．在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O。溶液颜色介于黄色和橙色之间，现欲使溶液颜色由橙色变黄色，可以在溶液中加入(　　)①H＋　②OH－　③K＋　④H2OA．①③  B．②④  C．①④  D．②③答案　B8．有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是(　　)甲：10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液乙：5 mL 水、10 mL 0.01 mol·L－1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 mol·L－1的KSCN溶液丙：10 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 mol·L－1的KSCN溶液A．甲试管   B．乙试管C．丙试管   D．无法判断答案　B解析　三支试管中存在如下平衡体系：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)，由于丙试管中Fe3＋和SCN－的浓度最大，故其颜色最深；甲与乙相比，甲中SCN－的浓度大于乙，平衡正向移动，颜色加深，故乙中颜色最浅。9．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的转化率一定增大答案　D解析　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的转化率减小，而同为反应物的B的转化率增大；因为A的总量在增大，所以C的体积分数不一定增大。10．(2019·赣州高二检测)反应NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情況下，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．将NH4HS固体全部移走C．保持温度和容器体积不变，充入氮气D．保持温度和压强不变，充入氮气答案　C11．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是气体答案　D解析　增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆向为缩体反应，由于B为气体，所以C为气体，A为非气体。12．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CB．扩大容积，减小压强C．缩小容积，增大压强D．体积不变，充入惰性气体答案　C解析　A项，C为固体，改变其量，对反应速率无影响，错误；B项，扩大容积，v正减小，c(D)也减小，错误；C项，缩小容积，浓度增大，速率也增大，平衡正向移动，c(D)也增大，正确；D项，体积不变，充入惰性气体，反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动，错误。13．(2020·永德高二月考)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，达到平衡时，测得A的浓度为0.5 mol·L－1，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，再达到平衡，测得A的浓度降低为0.3 mol·L－1。下列有关判断正确的是(　　)A．x＋y<zB．平衡向正反应方向移动C．C的体积分数降低D．B的浓度增大答案　C解析　在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到两倍，若平衡不移动，则A的浓度为0.25 mol·L－1；体积扩大两倍，再次达到平衡时A的浓度为0.3 mol·L－1>0.25 mol·L－1，说明体积增大(减小压强)，平衡向逆反应方向移动，x＋y>z，C的体积分数降低，B的浓度减小。14．在20 ℃、5.05×105 Pa条件下，在密闭容器中进行反应2A(g)＋xB(g)4C(g)，达到平衡时c(A)＝1.00 mol·L－1，现将压强减小到1.01×105 Pa，建立平衡后，c(A)＝0.18 mol·L－1，则下列说法正确的是(　　)A．x＞2B．若增大该体系的压强，平衡向左移动，化学平衡常数变小C．若增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数不变D．反应的平衡常数表达式为K＝答案　D解析　由题意假设平衡不移动，则c(A)＝0.20 mol·L－1，而实际c(A)＝0.18 mol·L－1，故减小压强，平衡向正反应方向移动，则正反应为气体体积增大的反应，x＝1，A错误；压强对化学平衡常数无影响，改变压强，化学平衡常数不变，B错误；增大该体系的压强，平衡向左移动，C错误；反应的化学平衡常数表达式是K＝，D正确。 15．在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)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(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“逆向移动”或“正向移动”)，溶液颜色将___________________________________________________。答案　(1)黄　OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡正向移动，CrO浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色(2)橙　c(H＋)增大，平衡逆向移动，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色　(3)正向移动　逐渐变浅，直至无色解析　加碱中和溶液中的H＋，平衡正向移动，溶液中的c(CrO)增大；加酸使平衡逆向移动，溶液中的c(Cr2O)增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓(黄色)，平衡正向移动，溶液颜色将由橙黄色逐渐变浅，直至无色。