学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第2课时影响化学平衡移动的因.docx

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学年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第2课时影响化学平衡移动的因

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．平衡移动方向的判断

3．图示表示

【合作探究】

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．外界条件改变，化学平衡一定发生移动吗？

答案　不一定。

温度改变一定引起平衡移动，而浓度和压强的改变不一定引起化学平衡移动。

3．化学平衡正向移动时，生成物浓度一定增大吗？

答案　不一定。

当减小生成物浓度时，平衡正向移动，生成物浓度减小。

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。

【合作探究】

1．对于反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）改变压强平衡如何移动？

并说明原因。

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。

2．据图判断移动方向

答案　①向正反应方向移动；②向逆反应方向移动；③平衡不移动。

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

Cr2O

＋H2O2CrO

＋2H＋

（橙色）（黄色）

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

【例1】　将5mL0.005mol·L－1的FeCl3溶液与5mL0.01mol·L－1的KSCN溶液混合，建立平衡：

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1mol·L－1KSCN溶液4滴，平衡向________方向移动，溶液红色________。

（3）若滴加0.01mol·L－1NaOH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________________________。

解析　

（1）c（Fe3＋）增大，平衡右移。

（2）c（SCN－）浓度增大，平衡右移。

（3）加入NaOH：

3OH－＋Fe3＋===Fe（OH）3↓，c（Fe3＋）减小，平衡左移。

（4）KCl不参与反应，加入KCl固体，平衡不移动。

答案　

（1）正反应　加深　

（2）正反应　加深　（3）红褐色　减小　逆反应　变浅　（4）不　KCl不参与反应

【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：

化学

平衡

aA＋bBcC＋dD（A、B、C、D为非固体）

体系浓度改变

增大反应物浓度

增大生成物浓度

减小反应物浓度

减小生成物浓度

平衡移动方向

正向移动

逆向移动

逆向移动

正向移动

速率变化

v正先增大，v逆随后增大，且v′正＞

v′逆

v逆先增大，v正随后增大，且v′逆＞

v′正

v正先减小，v逆随后减小，且v′逆＞

v′正

v逆先减小，v正随后减小，且v′正＞

v′逆

图像

2.浓度影响“四提醒”

（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

答案　B

解析　通入SO2后，发生反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，相当于减少了生成物的浓度，平衡将向正反应方向移动，A选项不合题意；固体量的多少不影响平衡的移动，则移走部分NH4HS固体不能使平衡发生移动，B选项符合题意；恒容时，充入NH3，平衡逆向移动，C选项不合题意；充入不与体系中各物质反应的其他物质，此时体系的分子数增加，要保持恒压，容器体系必须增大，原平衡体系各物质的浓度将减小，平衡将向气体体积增大的方向移动，D选项不合题意。

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xA（g）＋yB（g）zC（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。

答案　

（1）正反应　

（2）不　（3）x＋y＜z　（4）不

【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

aA＋bBcC＋dD

a＋b＞c＋d

aA＋bBcC＋dD

a＋b＜c＋d

aA＋bBcC＋dD

a＋b＜c＋d

aA＋bBcC＋dD

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

变式训练2　对于密闭容器中的可逆反应：

mX（g）＋nY（s）pZ（g）　ΔH＜0，达化学平衡后，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

答案　C

解析　由于该反应反应前后体积变化不明确，故改变压强不能确定化学平衡是否移动，A项正确；恒容条件下充入氦气，没有改变平衡体系中各物质的浓度，平衡不移动，恒压条件下充入氦气，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，B项正确；由于Y为固体，改变其用量不影响化学平衡，C项不正确；该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，D项正确。

提示　“惰性”气体对化学平衡的影响

对于反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0来说：

1．若体系内的压强保持恒定（容器体积是可变的）时，加入氦气，体系内压强恒定，体积必增大，这相当于对原体系中各组分起了稀释作用，因而引起c（N2）、c（H2）、c（NH3）变小，平衡向左移动（相当于减压）。

2．在恒温、恒容下，加入氦气时，平衡不发生移动。

这种条件下加入“惰性”气体，虽平衡体系内的压强增加，但因容器的体积不变，c（N2）、c（H2）、c（NH3）不变，所以平衡不发生移动。

3．对于反应前后气体体积相等的反应（如H2＋I2（g）2HI），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。

1．下列叙述及解释正确的是（　　）

A．2NO2（g）（红棕色）

N2O4（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．H2（g）＋I2（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．FeCl3＋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N2＋3H2

2NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡左移

答案　D

解析　A项，缩小体积，平衡右移，但c（NO2）浓度仍增大，颜色变深，A错；B项，扩大容积，平衡不移动，但由于c（I2）减小，故体系颜色变浅，B错；C项，由于KCl没有参与反应，故对平衡无影响，C错；D项，压强不变，充入O2（注：

O2不参与反应），体积扩大，平衡左移。

2．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

B．物质A的转化率减少

C．物质B的质量分数增大

D．a>b

答案　C

解析　温度不变，体积增大一倍，压强减小，若平衡不移动，c（B）应为原来的50%，现为60%，则平衡向正反应方向移动了，则a

3．在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：

2CrO

（黄色）＋2H＋Cr2O

（橙色）＋H2O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＋　④H2O

A．①③B．②④C．①④D．②③

答案　B

解析　平衡向右移动，颜色变深，而向左移动，颜色变浅。

加入OH－，中和H＋，c（H＋）减小，平衡左移，颜色变浅；而加入水，体积增大，浓度减小，颜色变浅。

而c（K＋）的变化，不影响平衡移动。

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）＋H2O（g）CO（g）＋H2（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N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2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．①④B．①②③C．②③④D．①②③④

答案　D

解析　本题考查影响化学平衡移动方向的因素及影响规律。

增加C（s）的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，①错；对于多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他物质的转化率增大，而此物质的转化率降低，②错；对于有气体参加的非等体的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，③错；在恒压容器中充入稀有气体，各物质浓度减小，若是非等体积反应，则平衡会发生移动，④错。

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

答案　C

解析　此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的

，假设平衡不发生移动，W的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动，由W的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动，所以a＋b＜c＋d，平衡移动的结果导致Z的体积分数减小，X的转化率下降。

[基础过关]

一、化学平衡移动的判断

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

答案　B

解析　A项，如果正、逆速率改变幅度一样大，则平衡不移动，A错；B项，化学平衡发生移动，则速率一定改变，B对；C项，反应进行的程度与速率无关，C错；D项，改变压强，化学反应速率不一定改变（如固液反应或容器体积不变的反应体系中充入“惰”气），平衡也不一定移动。

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

答案　C

解析　减小反应物浓度的瞬间，逆反应速率不变，正反应速率迅速降低，且达到新平衡时的反应速率比原平衡时的速率小，这与图像不符，C错。

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

答案　B

解析　保持体积不变，加入少许NO2的瞬间，逆反应速率增大，正反应速率不变，平衡向逆反应方向移动，重新平衡时的正反应速率比原平衡的正反应速率大。

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

答案　C

解析　A项，C为固体，改变其量，对反应速率无影响，A错；B项，扩大容积，v正减小，c（D）也减小，B错；C项，缩小容积，浓度增大，速率也增大，平衡右移，c（D）也增大，C对；D项，体积不变，充入“惰”气，反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动。

5．在容积为2L的密闭容器中，有反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g），经过5min达到平衡，此时各物质的变化为A物质的量浓度减少amol·L－1，B的平均反应速率v（B）＝a/15mol·L－1·min－1，C物质的量浓度增加2a/3mol·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∶2B．1∶3∶2∶2

C．1∶3∶2∶1D．1∶1∶1∶1

答案　A

解析　本题考查浓度改变量、反应速率与化学计量数成正比关系。

B的平均反应速率为a/15mol·L－1·min－1，所以经过5min，B物质的量浓度减少a/3mol·L－1，所以m∶n∶p＝（amol·L－1）∶（a/3mol·L－1）∶（2a/3mol·L－1）＝3∶1∶2；增大系统压强，发现A与C的百分含量不变，说明该反应为等体反应，则m∶n∶p∶q＝3∶1∶2∶2。

6．在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y，进行如下可逆反应：

X（g）＋Y（g）Z（g）＋W（s）　ΔH＞0。

下列叙述正确的是（　　）

A．若继续充入X，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大

B．若继续充入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数减小

C．若移走部分W，平衡正向移动

D．平衡后移走X，上述反应的ΔH减小

答案　A

解析　B项，通入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数增大；C项，W为固体，改变其用量，平衡不移动；D项，ΔH只和方程式中的化学计量数及状态有关，与反应物的量无关。

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

答案　A

解析　①，C是固体，其浓度为常数，改变它的量平衡不移动；该反应为气体体积不相等的反应故：

②，保持体积不变，充入N2，由于c（H2O）、c（CO）、c（H2）的浓度都不变，所以平衡不移动；③，缩小体积，压强增大，平衡左移；④，保持压强不变，充入N2，体积扩大，平衡右移。

8．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：

aA（g）＋B（g）C（g）＋D（g），5min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＝2B．a＝1

C．a＝3D．无法确定a的值

答案　B

解析　由于扩大体积，平衡不移动，说明该反应为等体反应，即a＋1＝1＋1，所以a＝1。

9．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0.1mol·L－1增大到0.19mol·L－1，下列判断正确的是（　　）

A．a>b＋cB．a

C．a＝b＋cD．a＝b＝c

答案　A

解析　由于体积减小一半，而X的浓度增大不到原来的2倍，说明增大压强，平衡右移，正反应体积缩小，所以a>b＋c。

10．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

B．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

答案　D

解析　从曲线的走向可以判断出：

增压，φ（B）增大，即平衡左移，所以右边系数大，因A为固体，所以n

压强一定时，x点的φ（B）过大，平衡要向右移动，即v正>v逆，所以C项错；D项，在y点和x点的φ（B）相同，相当于在x点的基础上压缩（y点的压强大于x点），所以正、逆反应速率都增大，D项正确（若进一步探讨，可得其顺序为v逆y>v正y>v正x>v逆x）。

[能力提升]

11．在水溶液中橙色的Cr2O

与黄色的CrO

有下列平衡关系：

Cr2O

＋H2O2CrO

＋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“向左移动”或“向右移动”），溶液颜色将______________。

答案　

（1）黄　OH－与H＋结合生成水，c（H＋）减小，使平衡向右移动，CrO

浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色

（2）橙　c（H＋）增大，平衡左移，Cr2O

浓度增大，溶液又由黄色变为橙色

（3）向右移动　逐渐变浅，直至无色

解析　加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c（CrO

）增大；加酸使平衡左移，溶液中的c（Cr2O

）增大；加Ba（NO3）2，发生的反应为Ba2＋＋CrO

===BaCrO4↓（黄色），平衡向右移动，溶液颜色将由橙黄色逐渐变浅，直至无色。

12．反应mA（g）＋nB（g）pC（g）在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表所示：

压强/Pa

2×105

5×105

1×106

c（A）/mol·L－1

0.08

0.20

0.44

分析表中数据，回答下列问题：

（1）当压强从2×105Pa增加到5×105Pa时，平衡________（填“向左”、“向右”或“不”）移动，判断的依据是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）当压强从5×105Pa增加到1×106Pa时，该反应的化学平衡________（填“向左”、“向右”或“不”）移动，判断的依据是_________________________________________________，

可能的原因是___________________________________________________________________。

答案　

（1）不　当p增大2.5倍时，c（A）增大2.5倍，说明平衡没有移动，即m＋n＝p

（2）向左　当p增大2倍时，c（A）却增加了2.2倍，说明平衡向生成A的方向移动　增大压强时，B转化为液态或固态

解析　

（1）由：

＝

＝2.5，

＝2.5，

说明浓度的变化只与体积变化有关，化学反应对它无影响，即化学平衡不移动。

（2）由：

＝

＝2，

＝

＝2.2，

说明p改变，化学平衡向生成A的方向移动，由

（1）知n＋m＝p，故加压时，必然是B转化为液态或固态，逆反应方向变成为气体分子数减少的方向。

[拓展探究]

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50mL的针筒里（如图）吸入40mL氯气后，再吸进10mL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？

________________________________________________