【同步讲义】高中化学（苏教版2019）选修第一册--2.3.1 浓度、压强变化对化学平衡的影响 讲义

第三单元 化学平衡的移动

第1课时 浓度、压强变化对化学平衡的影响

知识点01  化学平衡的移动

1．化学平衡移动的概念

从一个平衡状态变为另一个平衡状态，称为化学平衡的移动。化学平衡的移动，就是改变__________，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。

2．化学平衡移动的方向判断

条件改变

【即学即练1】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

知识点02  浓度变化对化学平衡的影响

1．探究浓度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，填写下表：

2．浓度变化对化学平衡的影响规律

（1）其他条件不变，增大__________浓度或减小__________浓度，平衡向正反应方向移动；减小__________浓度或增大__________浓度，平衡向逆反应方向方向移动。

（2）仅增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，化学平衡_____移动。

（3）在溶液中进行的反应，改变未参加反应的离子的浓度，化学平衡_____移动。

【即学即练2】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，其反应速率的变化和化学平衡的移动方向。

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。

请参照上图，画出t1时刻，减小反应物浓度，其反应速率的变化，并分析化学平衡的移动方向。

知识点03  用浓度商判断化学平衡移动的方向

1．浓度商的意义

（1）浓度商的表达式：

对于可逆反应：aA+bBcC+dD，浓度商表示为：

Qc=

（2）计算浓度商Qc只需代入各物质在__________（不一定是平衡状态）的物质的量浓度，计算平衡常数K必须代入各物质在__________的物质的量浓度。

2．利用浓度商判断平衡移动的方向

在一定温度下、任意时刻，比较浓度商与平衡常数的相对大小，可以判断反应体系平衡移动情况。

Qc<K，平衡向__________方向移动；

Qc＝K，体系____________________；

Qc>K，平衡向__________方向移动。

【即学即练3】某温度下反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2 mol·L－1H2(g)、0.5 mol·L－1I2(g)及0.3 mol·L－1HI(g)，则下列说法中正确的是(　　)

A．反应正好达平衡

B．反应向逆反应方向进行

C．反应向某方向进行一段时间后K<57.0

D．反应向某方向进行一段时间后c(H2)<0.2 mol·L－1

知识点04  压强变化对化学平衡的影响

1．压强变化对化学平衡的影响原因

（1）若将有气体参加的可逆反应简单表示为：aA(g)bB(g)，则平衡常数K=

减小容器的体积以增大压强，反应物和生成物的浓度同时增大。

若a>b，Qc____K，平衡__________移动；

若a=b，Qc____K，平衡__________移动；

若a<b，Qc____K，平衡__________移动。

2．压强变化对化学平衡的影响规律

增大压强，平衡向____________________的方向移动；

减小压强，平衡向____________________的方向移动。

对于反应前后气体分子数目不变的反应，增大压强时，改变反应体系的压强，平衡__________移动。

3．充入“惰气”对化学平衡的影响

恒温恒容条件下，充入“惰气”，体系中各物质的浓度__________变化，化学平衡__________移动；

恒温恒压条件下，充入“惰气”，体系所占的体积增大，各物质的浓度________，化学平衡向_________ ___________方向移动。

【即学即练4】在一定条件下，可逆反应：mA＋nBpC达到平衡，若：

(1)A、B、C都是气体，减小压强，平衡向正反应方向移动，则m＋n和p的关系是______________。

(2)A、C是气体，增加B的量，平衡不移动，则B为____态。

(3)A、C是气体，而且m＋n＝p，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是____________。

考法01  化学平衡状态的移动

1．化学平衡移动的实质

(1)当一个可逆反应达到平衡后，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，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。

(2)实质：改变条件后，①v正≠v逆，②各组分的百分含量发生改变。

2．化学平衡移动的过程分析

新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。

3．化学平衡移动方向的判断

条件改变

【典例1】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

考法02  浓度变化对平衡移动的影响

已知反应mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，改变浓度，平衡移动方向及改变条件后的v-t图像如下：

【典例2】如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

考法03  压强变化对平衡移动的影响

已知反应mA(g)＋nB(g) pC(g)，当反应达到平衡后，改变条件，当反应达到平衡后，改变压强，平衡移动方向及改变条件后的v-t图像如下：

【典例3】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．①②      B．②③      C．①④      D．③④

题组A  基础过关练

1．可确认发生了化学平衡移动的是(　　)

A．化学反应速率发生了改变

B．有气态物质参加了可逆反应达到平衡后，改变了压强

C．某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等

D．可逆反应达到平衡，使用了催化剂

2．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

3．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

4．某温度下反应N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，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

5．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

6．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＋　④H2O

A．①③        B．②④        C．①④        D．②③

7．在一定温度下将1molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中，发生反应CO＋H2OCO2＋H2，达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达新平衡后CO2的物质的量可能是(　　)

A．0.6mol     B．1mol      C．0.8mol      D．1.2mol

8．恒温下，反应aX(g)bY(g)＋cZ(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<b＋c        C．a＝b＋c      D．a＝b＝c

9．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

10．检验Fe3＋的存在，可向溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下：

FeCl3＋3KSCN3KCl＋Fe(SCN)3

(棕黄色)　(无色)　(无色)　(红色)

能使该可逆反应发生平衡移动的是________。

①加入KCl固体　  ②加入Fe粉　  ③加入FeCl3固体

若有不能使平衡发生移动的，请解释原因。

11．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。

(1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)

再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。

(2)2HI(g)I2(g)＋H2(g)

再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________。

(3)2NO2(g)N2O4(g)

再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。

12．在具有活塞的密闭容器中，一定温度下的可逆反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达到平衡。将活塞外拉，则：

①容器内颜色__________；②容器内压强________；

③逆反应速率________；④混合气体平均相对分子质量____________。

题组B  能力提升练

1．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋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

2．在某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(A)a·c(B)＝c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下，将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则B的转化率为(　　)

A．60%          B．24%            C．12%          D．40%

3．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(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了

B．物质A的转化率减少了

C．物质B的质量分数增大了

D．a>b

4．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

5．在密闭容器中发生如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)＋dW(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，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

6．在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙红色的。

(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“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将______________。

题组C  培优拔尖练

1．现有mA(s)＋nB(g)qC(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

B．n>q

C．x点的混合物中v正<v逆

D．x点比y点的混合物的正反应速率小

2．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的混合气体通入一体积为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

3．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)　ΔH>0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。

(1)增加C，平衡________，c(CO2)________。

(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡________，c(CO2)__________。

(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡________，c(CO2)____________。

4．在10 ℃和2×105 Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。

根据表中数据，回答下列问题：

(1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动方向是__________，理由是_________________ _______________________________________________________。

(2)压强5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是__________，理由是__________________ ______________________________________________________。

5．在2 L恒容密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：

(1)如图中表示NO2的变化的曲线是________。

(2)能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母序号)。

a．v(NO2)＝2v(O2)

b．容器内压强保持不变

c．v(NO)逆＝2v(O2)正

d．容器内的密度保持不变

(3)能够使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填字母序号)。

a．及时分离出NO2气体 b．增大O2的浓度