1、第 2 课时 影响化学平衡移动的因素课程目标 核心素养建构1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。2.能识别化学平衡图像。知 识 梳 理一、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【自主思考】1.某一可逆反应，一定条件下达到了化学平衡。(1)若化学反应速率改变，化学平衡是否发生移动？(2)若化学平衡发生移动，化学反应速率是否一定发
2、生改变？提示 (1)若 v 正 、v 逆 依然相等，则平衡不移动，否则移动。(2)只要平衡发生移动，则反应速率一定变。二、化学平衡移动的影响因素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。3.温度对化学平衡移动
3、的影响(1)温度对化学平衡影响的实验探究实验原理2NO2(g) N2O4(g) H56.9 kJmol 1红棕色 无色实验装置实验现象 热水中红棕色加深；冰水中红棕色变浅实验结论体系受热颜色加深，说明 c(NO2)增大，即平衡向吸热反应方向移动；体系冷却颜色变浅，说明 c(NO2)减小，即平衡向放热反应方向移动(2)温度对化学平衡移动的影响规律4.催化剂对化学平衡的影响(1)加入催化剂可以大大地加快化学反应速率，是因为它可以降低反应的活化能，从而提高活化分子百分数，从而增大反应速率，但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡无影响。(2)催化剂不能 改变达到化学平衡状态时
4、的反应混合物中的组成含量，但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。【自主思考】2.对一定条件下的化学平衡状态：(1)若改变物质的浓度，化学平衡是否一定发生移动？(2)若改变体系的温度呢？提示 (1)改变浓度化学平衡不一定发生移动，如 H2(g)I 2(g) 2HI(g)，其他条件不变，把容器体积缩小，浓度增大，但平衡不移动。(2)若改变温度，化学平衡一定发生移动。三、勒夏特列原理1.原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，则平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。2.注意事项(1)研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应。(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时的
5、平衡移动方向。(3)平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。【自主思考】3.化学平衡正向移动时，生成物浓度一定增大吗？提示 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。效 果 自 测1.一密闭容器中建立 N23H 2 2NH3 H0 的平衡体系，此时， N2 的浓度为 c(N2)，体系的温度为 T1，压强为 p1，按要求回答下列问题：(1)保持温度、体积不变，通入 N2，使 N2 的浓度变为 2c(N2)，平衡向_方向移动，重新平衡后，N 2 的浓度为_ 。(2)保持温度不变，压缩体积变为原来的 ，使压强变为 2p1，平衡向_方12向移动，重新平衡
6、后体系的压强变为_。(3)保持体积不变，升高体系的温度至 2T1，平衡向 _方向移动，重新平衡后，体系的温度变为_。答案 (1)正反应 c (N2)c(N 2)2c (N2)(2)正反应 p 1p2p 1(3)逆反应 T 1T2T 12.反应 A(g) B(g) C(g)D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是_ 反应(填“吸热”或“放热”)。(2)当反应达到平衡时，升高温度，A 的转化率_(填“增大” “减小”或“不变”)，原因是_。(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_(填“有”或“无”)，原因是_。(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E 1 和 E
7、2 的变化是：E1_，E 2_(填“增大” “减小”或“不变”)。解析 (1)由图像可知该反应是一个能量降低的反应，所以属于放热反应。(2)反应为放热反应，当反应达到平衡时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A 的浓度增大，转化率减小。(3)反应体系中加入催化剂对反应热无影响，因为催化剂能改变反应的活化能，促进反应速率的改变，但不改变反应物总能量和生成物总能量之差，即反应热不变。(4)其他条件不变时，在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，减小了反应的活化能，即 E1 和 E2 都减小。答案 (1)放热 (2) 减小 该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动 (3)无 催化剂不改变反
8、应物总能量与生成物总能量之差，即反应热不变(4)减小 减小探究一、外界条件对化学平衡的影响【合作交流】1.某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若气体颜色加深，平衡一定移动吗？提示 不一定。对于可逆反应：2NO 2(g) N2O4(g)，若气体颜色加深，说明NO2 浓度增大，压强增大，平衡向正反应方向移动；对于可逆反应：H 2I 22HI，若气体颜色加深，说明 I2 浓度增大，压强增大，但平衡不移动。2.在恒温、恒容的密闭容器中，充入“惰性气体” ，原平衡怎样移动？提示 充入“惰性气体” ，由于容器体积不变，引起压强增大，但各组分的浓度不变，平衡不移动。3.在恒温、恒压的密闭容器中，充入“惰性气
9、体” ，反应 N2(g)3H 2(g) 2NH3(g)如何移动？提示 充入“惰性气体” ，引起容器体积增大，引起各反应组分浓度减小，平衡向气体总体积增大的方向移动，即该反应向逆反应方向移动。4.在恒温、恒压的密闭容器中，充入“惰性气体” ，反应 H2(g)I 2(g) 2HI(g)如何移动？提示 充入“惰性气体” ，引起容器体积增大，引起各反应组分浓度减小，由于该反应是气体反应物化学计量数之和与气体生成物化学计量数之和相等的反应，各组分浓度变化程度相同，所以平衡不移动。【点拨提升】1.外界条件的改变对化学平衡状态的影响条件变化 速率变化 移动方向 移动结果增大 c(反应物)或减小 c(生成物)
10、v(正)增大或 v(逆)减小，v(正) v(逆) 正反应方向c(反应物) 、c(生成物)均增大或 c(反应物)、 c(生成物)均减小减小 c(反应物)或增大 c(生成物)v(正)减小或 v(逆)增大，v(正) v(逆) 逆反应方向c(反应物) 、c(生成物)均减小或 c(生成物)、 c(反应物)均增大增大压强v(减)、v(增)均增大，v(减) v(增)气体体积减小的方向体系压强减小，但比原来大减小压强v(减)、v(增)均减小，v(减) v(增)气体体积增大的方向体系压强增大，但比原来小升高温度v(吸)、v(放)均增大，v(吸) v(放)吸热反应方向体系温度降低，但比原来高降低温度v(吸)、v(
11、放)均减小，v(吸) v(放)放热反应方向体系温度升高，但比原来低体积不变时 v(正) 、v(逆)不变不移动，但气体的体积分数减小(稀有气体计入了总体积)充入稀有气体压强不变时，v(正) 气体体积增大的方 与减小压强相同、v(逆 )均减小，相当于减小压强向加催化剂v(正)、v(逆)均加快，v(正) v(逆)不移动，缩短达到平衡的时间2.对勒夏特列原理的理解(1)勒夏特列原理是对改变条件对化学平衡影响的一个总述，特别要注意对“减弱这种改变”的正确理解，其中的“减弱”不等于“消除”更不是“扭转” 。(2)勒夏特列原理只适用于判断：“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的
12、几个条件，不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向。如 A(g) 3B(g) 2C(g) H0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压又同时降温，则平衡向正反应方向移动。【典题例证 1】 对可逆反应 2A(s)3B(g) C(g)2D(g) H0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是( )增加 A 的量，平衡向逆反应方向移动 升高温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小 压强增大一倍，平衡不移动，v(正) 、v(逆)不变 增大 B 的浓度，v(正) v (逆) 加入催化剂， B 的转化率提
13、高A. B.C. D.解析 A 是固体，其量的变化对平衡无影响；增大 B 的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆) ；升温，v(正 )、v( 逆)均应增大，但 v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；压强增大，平衡不移动，但 v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B 的转化率不变。答案 B【变式训练 1】 反应 NH4HS(s) NH3(g)H 2S(g)在某一温度下达到平衡，下列各种情况不能使化学平衡发生移动的是( )A.减少部分 NH4HS 固体B.压强、温度不变，充入少量氩气C.容积、温度一定，充入氨气D.温度、容积一定，充入 HCl 气体解析
14、 A 中改变固体 NH4HS 的量，由于改变固体的量并不能使化学反应速率发生改变，故不能影响平衡；B 中充入少量氩气，要保持压强不变必须增大容器的容积，使 NH3 和 H2S 的浓度降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动；C 中容积、温度一定，充入氨气，平衡向逆反应方向移动；D中充入 HCl 气体后，由于要发生反应 HClNH 3=NH4Cl，降低了 NH3 的浓度，所以平衡要向正反应方向移动。答案 A探究二、化学平衡图像问题的解法【合作交流】对于反应 mA(g)nB(g)= =eC(g)fD(g)，mne f 且 H0。反应到达平衡后，外界条件的改变，化学反应速率与时间的图像
15、如下：1.根据化学反应方程式的特点，图 1 表示的可能是哪个外界条件的改变？图 3呢？提示 图 1 是增大反应物的浓度造成的；图 3 正、逆反应速率同等程度增大，且 mne f，所以应是使用催化剂造成的。2.图 2 表示条件改变的瞬间正、逆反应速率均增加，可能是哪些条件的改变？提示 升高温度、增大压强均能同时增大正、逆反应速率，且增大的程度不一样。正反应吸热，且 mnef，所以升高温度、增大压强均符合图 2。3.平衡图像除了 vt 图像，也有 ct(浓度时间)图像。若通入一定量的反应物，从反应开始到反应达平衡后，若在不同压强(p 1p 2)或不同温度(T 1T 2)条件下(其他条件均不变) ，
16、产物 C 的浓度将如何变化？请在图 4 和图 5 中补充画出产物 C 的浓度与时间图像(同时标注对应温度或压强)。提示 4.化学平衡图像也有如下形式其中 (A)表示 A 的转化率，p 表示压强，T 表示温度。结合反应特点，分别在图 6 和图 7 中标出温度(T 1T 2)和压强(p 1p 2)。提示 【点拨提升】解答化学平衡图像题的方法(1)化学平衡图像题的解答步骤。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、平衡线等)，五看量的变化( 如浓度变化、温度变化等)。想规律：联想外界条件的改变对化学反应
17、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，做出符合题目要求的判断。(2)化学平衡图像题的解答原则。以可逆反应 aA(g)bB(g) cC(g)为例说明。“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，讨论纵坐标与曲线的关系和确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。“先拐先平，数值大”原则。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图 A)或表示的压强较大 (如图 B)。图 A 表示 T2T 1，正反应是放热反应。图 B 表示 p1p 2，A 是反应物，正反应为气体
18、总体积缩小的反应，即abc。【特别提醒】 先根据图像变化确定温度或压强的大小，再根据温度或压强的变化对平衡体系中各物质的量的影响确定化学平衡移动方向。【典题例证 2】 (双选) 对于反应 2A(g)B(g) 2C(g) H v 逆 的点是( )A.A 点 B.B 点C.C 点 D.D 点解析 此坐标系的纵轴表示的是 NO 的转化率，横轴表示温度，曲线上的任意一点都表示在某温度下达到平衡状态时对应的 NO 的转化率，过 C 点作纵轴的平行线与曲线交于一点，这表示若想达到 C 点对应温度的平衡状态，需要转化更多的 NO，表示 C 点未达到平衡状态，且 v 正 v 逆 (反应向正反应方向进行，以达平
19、衡状态)。答案 C2.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)nB(g) pC(g)。达到平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的 。当达到新平衡时，气体 C12的浓度变为原平衡的 1.9 倍，则下列说法正确的是( )A.mnp B.mnpC.平衡向正反应方向移动 D.C 的质量分数增加解析 体积缩小到原来的 ，假设平衡不移动，各物质的浓度应为原来的 2 倍，12C 的浓度为原来的 1.9 倍，说明平衡逆向移动，压缩体积，相当于增压，而增压后平衡逆向移动，说明 mn0C.CH3CH2OH(g) CH2=CH2(g)H 2O(g) H0D.2C6H5CH2CH3(g)O 2(g) 2
20、C6H5CH=CH2(g)2H 2O(g) HT1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应即 Hp2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，A 对，D 错。答案 A6.在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的 X、 Y，发生反应：mX(g) nY(g) HQ kJ/mol。反应达到平衡时，Y 的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：下列说法正确的是( )A.mnB.Q0， B、D 错；温度不变，容器体积增大，即由 1 L 变为 2 L，若平衡不移动，此时 c(Y)应减小为原来一半，现c(Y)比原来的一半大，即减压，平衡向右移动，向气体体积增大的方向移动，所以
21、mp2C.T1T2，p 1p2 D.T1T2，p 1T2；压强越大，速度越快，反应先达到平衡，因此 T2 相同时，p 1p2。答案 C8.在容积一定的密闭容器中，反应 2A B(g)C(g) 达到平衡后，升高温度，容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是( )A.正反应是吸热反应，且 A 不是气态B.正反应是放热反应，且 A 是气态C.其他条件不变，加入少量 C，物质 A 的转化率增大D.改变压强对该平衡的移动无影响解析 升高温度，容器内气体的密度增大，说明气体的质量增大，则 A 一定不是气体，且平衡正向移动，即正反应方向为吸热反应，A 选项正确；加了少量的 C，平衡逆向移动，A 的转化率减小
22、，C 选项错误；该反应为气体的体积增大的反应，则改变压强可以使平衡移动，D 选项错误。答案 A9.下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是( )已达到平衡的反应：C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g)，当增加反应物的物质的量时，平衡一定向正反应方向移动 已达到平衡的反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g)，当增大 N2 的浓度时，平衡向正反应方向移动，N 2 的转化率一定升高 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 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. B.C. D.解析 本题考查影响化学平衡移动方向
23、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，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，错；对于有气体参加的非等体积的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，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，错。答案 D10.某温度下，对可逆反应：2X(g)Y(g) Z(g)W(s) H 0 的下列叙述正确的是( )A.加入少量 W，逆反应速度增大B.升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小C.压强不变，充入与反应体系不反应的 N2，反应速率减小；
24、体积不变，充入N2，反应速度不变D.平衡后加入 X，上述反应的 H 增大解析 W 为固体，加入 W，反应速率不变，A 错；升温，正、逆反应速率均增大，B 错；平衡后加入 X，反应的 H 不变，D 错。答案 C11.现有 mA(s)nB(g) qC(g) HqC.x 点的混合物中 v 正 v 逆 ，所以 C 项错； D 项，在 y 点和 x 点的 (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 yv 正 yv 正 xv 逆 x)。答案 D12.在水溶液中橙色的 Cr2O 与黄色的 CrO 有下列平衡
25、关系：27 24Cr2O H 2O 2CrO 2H ，重铬酸钾(K 2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是27 24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_。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24衡左移，溶液中的 c(Cr2O )增大；加 Ba(NO3)2，发生的反应为 Ba2 CrO27=24BaCrO
26、4( 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。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，溶液由橙色变为黄色24(2)橙 c(H )增大，平衡左移，Cr 2O 浓度增大，溶液又由黄色变为橙色27(3)向右移动 逐渐变浅，直至无色13.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 2105 5105 1106c(A)/molL1 0.08 0.20 0.44分析表中数据，回答下列问题：(1)当压强从 2105 Pa 增加到 5105 Pa 时，平衡_
27、(填“向左” 、 “向右”或“不”)移动，判断的依据是_。(2)当压强从 5105 Pa 增加到 1106 Pa 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_。解析 (1)由： 2.5， 2.5，p2p1 51052105 c（A）2c（A）1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，p3p2 11065105 c（A）3c（A）2 0.440.20说明 p 改变，化学平衡向生成 A 的方向移动，由(1)知 nm 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
28、方向。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mnp(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14.现有反应：mA(g) nB(g) pC(g)，达到平衡后，当升高温度时， B 的转化率变大；当减小压强时，混合体系中 C 的质量分数减小，则：(1)该反应的逆反应为_( 填“吸热”或“放热”)反应，且 mn_(填“”、“”或“ p，A 的质量分数增大；加入 B 时平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大；升高温度时，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c (
29、B)减小，即 减小；加入催化剂，平c（B）c（C）衡不移动，混合物的总物质的量不变。答案 (1)放热 (2)增大 (3)增大 减小(4)减小 (5)不变15.在一个体积为 2 L 的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)CO 2(g) FeO(s)CO(g)。其中 CO2、CO 的物质的量(mol) 随时间(min) 的变化关系如图所示。(1)反应在 1 min 时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了 3.2 g。用 CO2 的浓度变化表示的反应速率 v(CO2)_。(2)反应进行至 2 min 时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min 时再次达到平衡，则 H_0(填“” 、 “”
30、或“”)。(3)5 min 时再充入一定量的 CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是_(填写编号) 。a.v 正 先增大后减小 b.v 正 先减小后增大c.v 逆 先增大后减小 d.v 逆 先减小后增大表示 n(CO2)变化的曲线是_(填写图中曲线的字母编号 )。(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：_。解析 (1)Fe FeO，固体质量增加 3.2 g，说明生成 FeO 0.2 mol，v(CO 2)0.1 molL1 min1 。(2)由图可知，23 min 内 CO2 和 CO 物质的改变0.2 mol2 L1 min量大于 01 min 的改变量，且 23 min 内 CO2 的物质的量减小，CO 的物质的量增加，由此推知建立新平衡的反应速率加快，则升高温度，平衡正向移动，说明正反应吸热。(3)充入 CO，CO 浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小；5 min 时 CO2 浓度不变，正反应速率不变，平衡逆向移动，CO 2 浓度增大，正反应速率逐渐增大。答案 (1)0.1 molL1 min1 (2) (3)c b (4)Fe(或 FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变
