2.2 化学平衡（第2课时 影响化学平衡的因素）-2023-2024学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版选择性必修1）

 第二章 第二节 化学平衡
第2课时 影响化学平衡的因素
【学习目标】
1．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。
2．通过实验探究，掌握浓度、压强、温度影响化学平衡移动的规律。
3．了解催化剂影响化学反应速率的实质，并进一步探讨对化学平衡的影响，从而了解催化剂在化工生产中的应用。
4．认识化学反应速率，化学平衡典型图像，学会化学平衡图像题的解题方法。
【素养目标】
1．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，提高抽象问题的解决能力，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。
2．对于化学平衡移动的条件和化学平衡移动原理两部分内容，要结合实验现象与图标的关系，依据平衡移动原理，建立平衡移动的模型。培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
3．通过学习化学平衡及其影响因素与生活密切相关，研究化学平衡对化工生产有重要指导意义。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一：化学平衡移动
1．化学平衡移动
(1)含义：当一个可逆反应达到平衡后，如果改变浓度、温度、压强等反应条件，原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，在一段时间后达到新的平衡。
(2)平衡移动方向的判断
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v正＞v逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态。
(3)v正v逆
向正反应方向移动
减小反应物的浓度
减小
不变
v正＜v逆
向逆反应方向移动
增大生成物的浓度
不变
增大
v正＜v逆
向逆反应方向移动
减小生成物的浓度
不变
减小
v正>v逆
向正反应方向移动
压强（通过改变体积使压强变化）
m+n>p+q
增大压强
增大
增大
v正>v逆
向正反应方向移动
减小压强
减小
减小
v正＜v逆
向逆反应方向移动
m+nv逆
向正反应方向移动
m+n=p+q
增大压强
增大
增大
v正=v逆
平衡不移动
减小压强
减小
减小
v正=v逆
平衡不移动
容积不变充入He
不变
不变
v正=v逆
平衡不移动
压强不变充入He
m+n＞p+q
减小
减小
v正＜v逆
向逆反应方向移动
m+n=p+q
减小
减小
v正=v逆
平衡不移动
m+n＜p+q
减小
减小
v正＞v逆
向正反应方向移动
温度
ΔH＜0
升高温度
增大
增大
v正＜v逆
向逆反应方向移动
降低温度
减小
减小
v正>v逆
向正反应方向移动
ΔH>0

升高温度
增大
增大
v正>v逆
向正反应方向移动
降低温度
减小
减小
v正＜v逆
向逆反应方向移动
催化剂
使用正催化剂
增大
增大
v正=v逆
平衡不移动
使用负催化剂
减小
减小
v正=v逆
平衡不移动
【点拨】 “惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温恒容：原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温恒压：原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小

【思维建模】 解答化学平衡移动题的思维过程
(1)关注特点—
(2)分析条件：浓度、温度、压强等。
(3)联想原理(平衡移动原理)，综合判断得出结论。
平衡转化率的分析与判断方法
(1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。

(2)反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析
在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器体积，A的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)
典例1．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．外界条件的改变引起浓度商或化学平衡常数改变，则平衡一定发生移动
C．平衡移动，反应物的浓度一定减小
D．外界条件发生变化，化学平衡不一定移动
【答案】 C
【解析】外界条件的改变使正、逆反应速率不相等或Q≠K时才能使化学平衡发生移动。增大反应物浓度化学平衡移动时反应物的浓度增大。
典例2．对于反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，其原因是(　　)
A．正反应速率增大，逆反应速率减小
B．逆反应速率增大，正反应速率减小
C．正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度
D．正、逆反应速率均增大，而且增大的程度一样
【答案】 C
【解析】外界条件的改变使正、逆反应速率不相等时才能使化学平衡发生移动，增大反应物浓度使化学平衡移动时反应物的浓度增大。
典例3．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是(　　)
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
【答案】 C
【解析】升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，压强小于原平衡的两倍，因此B错误，C正确；恒温恒容，充入惰性气体，c(NO2)和c(N2O4)均不变，平衡不移动，气体的颜色不变，D错误。
知识点二：勒夏特列原理
1．内容
如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
2．适用范围
适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。
3．平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响
(1)从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如增大反应物浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动；升高温度，平衡就向吸热反应即使温度降低的方向移动。这种移动可以理解为与条件改变“对着干”。
(2)从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化。如向平衡体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(平衡时，N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol)中又充入d mol N2，则达到新平衡时，n(N2)的取值范围为a mol