【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

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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 课程标准课标解读1．通过化学平衡常数和浓度商的关系判断化学平衡的移动。2．通过实验探究说明浓度、温度对化学平衡移动的影响。3．能运用浓度、温度对平衡影响结论分析平衡移动的方向。1．从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、温度改变，平衡将会发生了移动而建立新的平衡。(变化观念与平衡思想)2．从浓度、温度对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动；通过实验论证说明浓度改变对化学平衡移动的影响。(证据推理与模型认知)3．能从定性和定量结合上收集证据，能通过定性分析和定量计算推出有关化学平衡的相关结论。(证据推理与模型认知)4．形成化学变化是需要条件的观念，认识反应条件对化学平衡的影响，初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。(变化观念与平衡思想) 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：实验原理实验步骤实验1　向试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，再滴加数滴1 mol·L－1 NaOH溶液，观察溶液颜色的变化。实验2　将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1 mol·L－1 HNO3溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。实验现象   实验结论   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<57.0D．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：发生变化的条件增大反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度平衡移动方向正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向v-t图像【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ⅡC．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ⅡD．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：发生变化的条件m+n>pm+n<pm+n=p增大压强减小压强增大压强减小压强增大压强减小压强平衡移动方向正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向不移动不移动v-t图像【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＋　④H2OA．①③        B．②④        C．①④        D．②③7．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．1.2mol8．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＝c9．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>b4．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＋dC．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<qB．n>qC．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－1D．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。压强(Pa)2×1055×1051×106浓度(mol·L－1)0.0850.200.44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：时间(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(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