1、第 2 课时 反应条件对化学平衡的影响学习目标：1.理解外界条件对化学平衡的影响，认识其一般规律。(重点)2.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。(难点)3.能识别有关化学平衡图像。(重难点)自 主 预 习探 新 知1化学平衡的移动(1)内容：由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程。(2)图示表示2平衡移动方向的判断(1)根据速率判断若 v(正) v(逆)，则平衡正向移动。若 v(正) v(逆)，则平衡不移动。若 v(正) v(逆)，则平衡逆向移动。(2)根据结果判断。对于一个已达到化学平衡状态的反应，如平衡移动的结果使反应产物浓度变大，则称平衡正向
2、移动或向右移动；反之，称平衡逆向移动或向左移动。微点拨：反应速率改变时平衡不一定移动，但平衡移动时反应速率一定改变。3外界条件对化学平衡的影响(1)温度对化学平衡的影响实验2NO2(g) N2O4(g) H57.2 kJmol 1红棕色 无色实验内容 实验现象 实验结论将充有 NO2的烧瓶放入热水中红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”，下同)升高温度，平衡向左移动将充有 NO2的烧瓶放入冷水中红棕色明显变浅降低温度，平衡向右移动结论：研究发现，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。原因：温度改变使平衡常数改变。微点拨：化学平衡移动，平衡常数不一定改变；平衡
3、常数改变，平衡一定移动。(2)浓度对化学平衡的影响实验：将 0.01 molL1 FeCl3溶液与 0.03 molL1 的 KSCN 溶液等体积混合，发生反应：，将混合溶液均分置于、两支试管中，分别向、两试管中加入 FeCl3固体和KSCN 固体：实验编号 实验现象 实验结论 溶液颜色加深 化学平衡向正反应方向移动 溶液颜色加深 化学平衡向正反应方向移动结论：研究发现，在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。原因：浓度的改变导致浓度商的改变，但 K 不变，使 Q K，从而导致平
4、衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。(3)压强对化学平衡的影响实验在三支针筒中均抽入 10 cm3 NO2气体(2NO 2 N2O4)，将针筒前端封闭，将第二支针筒活塞推至 5 cm3处，将第三支针筒活塞拉至 20 cm3处。实验编号 实验现象 实验结论第一支针筒第二支针筒气体颜色先变深后变浅，最终比第一支的颜色深增大压强，化学平衡向生成N2O4的方向移动第三支针筒气体颜色先变浅后变深，最终比第一支的颜色浅减小压强，化学平衡向生成 NO2的方向移动结论：研究发现a g0 改变压强，化学平衡状态不变；b g0 增大压强，化学平衡向气态物质系数减小的方向移动。原因压强改变导致浓度改变，
5、浓度的改变导致浓度商( Q)的改变，使 Q K，从而导致平衡移动。微点拨：压强的改变只影响有气体参加或生成的可逆反应，增大压强时各气体组分的浓度变大，减小压强时各气体组合的浓度减小。4平衡移动原理在封闭体系中，如果仅改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度或压强等)，平衡就能够向着减弱这种变化的方向移动。微点拨：平衡移动的结果是“减弱”外界条件的改变而不是“消除”。基础自测1判断对错(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)温度改变，平衡一定发生移动。( )(2)平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。( )(3)改变压强时，平衡一定发生移动。( )(4)改变外界条件使平衡正向移动的原因是
6、v 正 增大， v 逆 减小。( )(5)对于 2NO2 N2O4达到平衡时，若缩小反应容器的体积，则 c(NO2)减小。( )提示 (1)(2) 若增大某反应物浓度使平衡正向移动，则该反应物转化率减小。(3) 对于反应前后气体系数相等的或反应体系中无气体参加反应，改变压强平衡不移动。(4) 平衡正向移动时， v 正 v 逆 ， v 正 不一定增大， v 逆 不一定减小。(5) 增大压强 c(NO2)和 c(N2O4)均增大。教师备选下列可逆反应达到平衡时，降低温度，平衡向正反应方向移动的是( )ACONO 2 CO2NO H0B3O 2 2O3 H0CPCl 5(g) PCl3(g)Cl 2
7、(g) H0DN 2O3 N2OO 2 H0A 降低温度化学平衡向放热反应( H0)方向移动。2在注射器中充入 NO2，平衡后在恒温下进行压缩，当体积减小 时，则( )14A体系颜色比原来深 B体系颜色比原来浅C体系颜色不变 D注射器内压强不变A 对于可逆反应 2NO2(g，红棕色) N2O4(g，无色)，增大压强，平衡右移，NO 2的量减小，但 NO2的浓度比原来大，故体系颜色变深。3已知：C(s)CO 2(g) 2CO(g) H0。该反应达到平衡后，下列条件的改变有利于反应向正方向进行的是( ) A升高温度和减小压强B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强D升高温度和增大压强A 该反应正向
8、为气体系数增大的吸热反应，故升高温度和减小压强有利于反应正向进行。合 作 探 究攻 重 难外界条件对化学平衡影响的原因思考交流1温度对化学平衡的影响分析反应类型温度变化K 值变化Q 与 K关系平衡移动方向升温 减小 Q K 逆向移动放热反应 降温 增大 Q K 正向移动升温 增大 Q K 正向移动吸热反应 降温 减小 Q K 逆向移动2.浓度对化学平衡的影响分析浓度变化 Q 值变化 Q 与 K 关系 平衡移动方向反应物浓度增大生成物浓度减小减小 Q K 正向移动反应物浓度减小生成物浓度增大增大 Q K 逆向移动3.压强对化学平衡的影响对于反应体系中有气体参与的反应。 g 压强变化 Q 值变化
9、Q 与 K 关系 平衡移动方向增大 增大 Q K 逆向移动增大减小 减小 Q K 正向移动增大 减小 Q K 正向移动减小减小 增大 Q K 逆向移动增大不变减小不变 Q K 不移动注意 g为化学方程式中气体系数的变化。对点训练题组 1 温度对化学平衡的影响1对于 2A(g)B(g) 2C(g) H0，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C 升高温度会使反应速率增大，正反应速率增大，逆反应速率也增大，但是
10、二者增大的程度不一样，所以升高温度后正、逆反应速率不再相等，化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时，平衡向逆反应方向移动。2已知合成氨的反应为 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92.4 kJmol1 ，现升高温度使平衡发生移动，下列图像正确的是( ) C 对于合成氨反应，升高温度的瞬间，正、逆反应速率均突然增大，但逆反应速率增大的程度更大，此时原平衡状态被破坏，化学平衡向着吸热反应的方向移动，即向逆反应方向移动，故选 C 项。题组 2 浓度对化学平衡的影响3可逆反应 2SO2O 2 2SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向容器催 化 剂 中加入
11、一定量的 O2，下列说法正确的是( K 为平衡常数， Q 为浓度商)( )A Q 不变， K 变大，O 2的转化率增大B Q 不变， K 变大，SO 2的转化率减小C Q 减小， K 不变，O 2的转化率减小D Q 增大， K 不变，SO 2的转化率增大C 当可逆反应 2SO2O 2 2SO3达到平衡状态时，保持温度、容器容积不变，向催 化 剂 容器中加入一定量的 O2，浓度商 Q 减小，平衡向右移动，但 O2的转化率减小， K 不变。4CuCl 2溶液有时呈黄色，有时呈绿色或蓝色，这是因为 CuCl2的水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42 4Cl CuCl42 4H 2O绿色或蓝色 黄色
12、现欲使溶液由黄色变成绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法。(1)_(2)_。解析 欲使溶液变成蓝色或绿色，即使平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，只有通过减小 Cl 浓度才能形成这种移动。加水或加 AgNO3溶液都会使Cl 减小。答案 (1)加水 (2)加 AgNO3溶液题组 3 压强对化学平衡的影响5当下列反应达到平衡状态时，保持温度不变，向容器中通入氩气，则化学平衡一定不移动的是( )APCl 5(g) PCl3(g)Cl 2(g)BN 2(g)3H 2(g) 2NH3(g)C2HI(g) I2(g)H 2(g)DC 2H2(g)H 2(g) C2H4(g)C 在恒容、恒温条件下通入氩气
13、，反应混合物中各物质的浓度不发生变化，平衡不移动；在恒温、恒压条件下通入氩气，容器体积增大，相当于减小压强，所以只有反应前后气体分子数不变的反应在该条件下化学平衡才不移动。综合分析可知，C 项正确。6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，则下列选项正确的是( ) AA 是气体，C 是固体BA、C 均为气体CA、C 均为固体DA 是固体或液体，C 是气体D 增大压强，平衡逆向移动，说明逆反应是气体物质的量减小的反应，故 C 为气体，A 为非气体，即固体或液体。“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件原平衡体系 体系总压强增大 体系中各反
14、应成分的浓度不 充 入 “惰 性 气 体 ” 变 平衡不移动。(2)恒温、恒压条件原平衡体系 容器容积增大，体系的分压减小 各组分的浓度同 充 入 “惰 性 气 体 ” 等倍数减小题组 4 外界条件对化学平衡影响的综合分析7可逆反应 2A2(g)B 2(g) 2A2B(l)(正反应为放热反应)已达到平衡，要使正、逆反应速率都增大，且平衡向右移动，可以采取的措施是( )A升高温度 B降低温度C增大压强 D减小压强C 该反应的正反应是气体分子数减小的反应，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，即平衡向右移动。增大压强化学反应速率加快，所以正、逆反应速率都会增大，且逆反应速率增大程度小于正反应速率
15、增大的程度。本题选 C。8有一处于平衡状态的可逆反应：X(s)3Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使该平衡向生成 Z 的方向移动，可选择的条件是( )高温 低温 高压 低压 加催化剂 分离出 ZA BC DC 该反应的正反应为放热反应，降低温度可以使平衡向正反应方向移动，即向生成Z 的方向移动，故可选择低温；由于该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以高压有利于平衡向正反应方向移动，故可选择高压；使用催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率，不能使平衡发生移动；分离出 Z，可以减小 Z 的浓度，使平衡正向移动。故选 C项。化学平衡图像思考交流1对于反应 mA(g) nB(g) pC
16、(g) qD(g) H Q kJmol1图 图由图像，可知 m n_p q， Q_0；由图像，可知m n_p q， Q_0。提示 2对于反应 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) H Q kJmol1图 图由图像，可知 Q_0， T1_T2；由图像，可知 m n_p q， p1_p2。提示 3平衡图像中，如果达到平衡的时间变短了，平衡一定移动吗，可能改变的条件是哪些？提示 不一定移动。如加入催化剂；反应前后气体系数不变的反应增大压强等。对点训练题组 1 v t 图像1可逆反应 aX(g) bY(g) cZ(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后， t0时改变某一外界条件，化学反应速
17、率( v)时间( t)图像如图。则下列说法正确的是( )A若 a b c，则 t0时只能是增大了容器的压强B若 a b c，则 t0时只能是加入了催化剂C若 a b c，则 t0时只能是增大了容器的压强D若 a b c，则 t0时只能是加入了催化剂D 本题考查外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响。 t0时正、逆反应速率增大的程度相同，平衡不移动，这说明可能是使用了催化剂，也可能是反应前后气体分子数不变，增大了压强，本题选 D。2合成氨反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92.4 kJmol1 ，在反应高 温 、 高 压 催 化 剂过程中，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确
18、的是( ) A t1时升高了温度B t2时使用了催化剂C t3时增大了压强D t4时降低了温度B t1时若升高温度，由于合成氨反应的正反应为放热反应，则平衡向逆反应方向移动，正反应速率在这一时刻突然增大，然后继续缓慢增大，而不是降低，故 A 项错误。 t2时使用催化剂，不改变平衡状态，但能增大正、逆反应的反应速率，所以 B 项正确。 t3时若增大压强，正反应速率会升高，而不是突然降低，故 C 项错误。 t4时，正反应速率在这一时刻并没有发生改变，后来才慢慢减小，说明该变化不是降低温度所致，故 D 项错误。题组 2 c t 图像3在密闭容器中进行反应 CH4(g)H 2O(g) CO(g)3H
19、2(g) H0，测得 c(CH4)随反应时间( t)的变化如图所示。下列判断正确的是( ) A10 min 时，改变的外界条件可能是温度B05 min 内， v(H2)0.1 molL 1 min1C恒温下，缩小容器体积，平衡后 c(H2)肯定减小D1012 min 时反应的平衡常数逐渐增大A A 项，该反应正向为吸热反应，温度升高，平衡向右移动，CH 4的浓度减小，A 项正确；B 项，05 min 内， v(H2)3 v(CH4)30.5 molL1 5 min0.3 molL1 min1 ，B 项错误；C 项，恒温下，缩小容器体积，各物质的浓度增大，体系压强增大，平衡逆向移动， c(H2)
20、减小，但 c(H2)减小的程度小于因体积减小而引起的 c(H2)增大的程度，即平衡后 c(H2)仍然比原平衡时的大，C 项错误；D 项，10 min 时改变的条件可能是升高温度，也可能是增大 H2O(g)的浓度，平衡常数可能增大，也可能不变，D 项错误。4一定条件下，在一个容积为 2 L 的密闭容器中加入 0.8 mol A2气体和 0.6 mol B2气体，反应达到平衡时生成 1 mol AB 气体并释放出能量。反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )A图中 a 的值为 0.15B该反应的平衡常数 K0.03C平衡时 B2的物质的量为 0.1 molD平衡时 A2
21、的转化率为 62.5%B 由图像知该反应为 A2(g)B 2(g) 2AB(g)， n(A2) n(B2)0.5 mol， a0.40.250.15，A 项正确；反应达到平衡时，B 20.3 molL1 0.25 molL1 0.05 molL1 ，则该反应的平衡常数 K 33，B 项错误；平衡时 B2AB2A2B2的物质的量为 0.1 mol，C 项正确；平衡时 A2的转化率为 100%62.5%，D 项正确。0.5 mol0.8 mol题组 3 含量(转化率)压强(温度)图像5反应 N2O4(g) 2NO2(g) H57 kJmol1 ，在温度为 T1、 T2时，平衡体系中NO2的体积分数
22、随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )AA、C 两点的反应速率：ACBA、C 两点气体的颜色：A 深，C 浅C由状态 B 到状态 A，可以用加热的方法DA、C 两点气体的平均相对分子质量：ACC A、C 两点温度相同而压强不同，增压会使平衡逆向移动，NO 2的体积分数减小，但增压也会增大浓度，反应速率：AC，颜色还是 C 深(浓度大)；由于平衡逆向移动，气体分子数减少，根据 M ，气体的平均相对分子质量 AC；故 A、B、D 均错。mn6已知反应 2H2(g)CO(g) CH3OH(g)的平衡常数如下表。按照相同的物质的量投料，测得 CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
23、下列大小比较正确的是( ) 温度/ 500 700 800平衡常数 K/(molL1 )2 2.50 0.34 0.15A平衡常数： K(a) K(c)， K(b) K(d)B正反应速率： v(a) v(c)， v(b) v(d)C达到平衡所需时间： t(a) t(c)， t(b) t(d)D平均相对分子质量： (a) (c)， (b) (d)M M M MA A 项，温度相同，平衡常数相同，不同温度时，CO 的转化率越大，平衡常数越大，所以 K(a) K(c)， K(b) K(d)，A 项正确；B 项，根据表中数据，温度越高，平衡常数越小，说明正反应为放热反应，所以 T1 T2 T3，则反应
24、速率 v(a) v(c)，b、d 点温度相同，b 点压强大于 d 点，所以 v(b) v(d)，B 项错误；C 项，因为 v(a) v(c)，所以达到平衡所需时间： t(a) t(c)，C 项错误；D 项，平衡向右移动，气体的物质的量减小，平均相对分子质量增大，所以 (a) (c)，D 项错误。M M题组 4 含量时间温度(压强)图像7在密闭容器中进行反应：H 2(g)I 2(g) 2HI(g)，在温度 T1和 T2时，HI 的百分含量与时间的关系如图所示，则下列判断正确的是( ) A T1 T2， H0B T1 T2， H0C T1 T2， H0D T1 T2， H0D 根据“先拐先平衡”的
25、原则，从题图可以看出，反应温度 T2 T1，且温度越高，HI 的百分含量越少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即该反应的正反应属于放热反应， H0。8密闭容器中进行反应：M(g)N(g) R(g)2L(？)，R 的体积百分含量 (R)随时间的变化情况如图所示，下列叙述正确的是( ) A正反应吸热，L 是气体B正反应吸热，L 是固体或液体C正反应放热，L 是气体D正反应放热，L 是固体或液体C 根据图像可知，当压强相同时，温度为 T2时首先达到平衡状态，说明 T2大于T1。升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应；当温度相同时，压强为 p2时首先达到平衡状态，说明 p2大于 p1。但
26、压强增大， (R)降低，因此增大压强平衡向逆反应方向移动，则正反应是气体分子数增大的反应，所以 L 一定是气体，答案选 C。化学平衡图像题的解题策略(1)解答步骤看图像：一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点，折点，交点，终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化)；想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律；作判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。(2)解答原则“定一议二”原则：在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，
27、讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。“先拐先平”原则：在转化率(或含量等)时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，它所代表的温度高、压强大。当 堂 达 标固 双 基1下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是( )A在溴水中存在平衡：Br 2H 2O HBrHBrO，当加入 NaOH 溶液后颜色变浅B氯化铁溶液加铁粉后颜色变浅C反应 CO(g)NO 2(g) CO2(g)NO(g) H0，升高温度，平衡向逆反应方向移动D合成氨反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施B A 项，向溴水中加入 NaOH 溶
28、液，NaOH 会与 HBr 和 HBrO 发生中和反应，从而使HBr 和 HBrO 的浓度降低，平衡右移，所以 Br2浓度减小，颜色变浅，故 A 项可用勒夏特列原理解释；B 项，FeCl 3与 Fe 发生反应使溶液颜色变浅，不能用勒夏特列原理解释；C项，由于该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆向移动，可用勒夏特列原理解释；D 项，正反应是气体体积减小的放热反应，降温和加压都能使平衡正向移动，可用勒夏特列原理解释。2制取水煤气的反应为 C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)，欲使平衡向正反应方向移动，可采取的措施是( )A增大水蒸气的浓度 B增大 C(s)的量
29、C增大 CO(g)的浓度 D增大压强A 增大反应物浓度促使平衡正向移动；增大固体反应物的量对平衡无影响；增大生成物 CO(g)的浓度，平衡逆向移动；增大压强平衡逆向(气体系数减小的方向)移动。3如图表示外界条件(温度、压强)的变化对反应：L(s)G(g) 2R(g) H0 的影响，则在图中 Y 表示( ) A平衡混合气体中 R 的质量分数B平衡混合气体中 G 的体积分数CG 的平衡转化率DL 的平衡转化率B 该反应的正反应为气体分子数增大的反应，且是吸热反应。压强不变，随着温度的升高，平衡正向移动，则平衡混合气体中 R 的质量分数增大，G 的体积分数降低，反应物的转化率均增大，故 B 项正确，
30、A、C、D 项均错误；温度不变，随着压强的增大，平衡向逆反应方向移动，则平衡混合气体中 R 的质量分数减小，G 的体积分数增大，反应物的转化率均降低，同样可以确定 B 项正确，A、C、D 项错误。4反应 A(g) B(g)C(g)在容积为 1.0 L 的密闭容器中进行，A 的初始浓度为0.050 molL1 。温度 T1和 T2条件下，A 的浓度与时间的关系如图所示。试回答下列问题：(1)上述反应的温度 T1_T2(填“”“”或“”，下同)，平衡常数 K(T1)_K(T2)。(2)温度为 T2时，5 min 后反应达到平衡状态，A 的转化率为 70%，则反应的平衡常数K_。解析 (1)温度为 T2时反应达到平衡所用的时间少，所以 T1 T2；温度越高，平衡时A越小，可判断该反应的正反应为吸热反应，则升高温度 K 增大，即 K(T1) K(T2)。(2) A(g) B(g) C(g)起始浓度/(molL 1 ) 0.050 0 0转化浓度/(molL 1 ) 0.035 0.035 0.035平衡浓度/(molL 1 ) 0.015 0.035 0.035K 0.082 molL 1 。0.035 molL 10.035 molL 10.015 molL 1答案 (1) (2)0.082 molL 1