2022版新教材化学人教版选择性必修第一册学案：2-2 课时2 影响化学平衡的因素 WORD版含答案.docx

1、课时2 影响化学平衡的因素课标解读课标要求素养要求1.能运用浓度、压强、温度对比化学平衡的影响规律推测平衡移动方向。2.能利用平衡常数和浓度商的关系判断平衡移动的方向。1.变化观念与平衡思想：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、压强、温度等发生改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.证据推理与模型认知：通过实验论证说明浓度、压强、温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型（勒夏特列原理） 自主学习必备知识知识点一 化学平衡的移动1.概念在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随

2、着 改变 ，直至达到新的平衡状态。这种由 原有的平衡状态 达到 新的平衡状态 的过程叫做化学平衡的移动。2.化学平衡移动方向的判断根据浓度商Q 和平衡常数K 的大小关系判断。当Q=K 时：可逆反应处于 平衡 状态，v正=v逆 ；当QK 时：化学平衡向 正反应方向 移动，v正 v逆 ；当QK 时：化学平衡向 逆反应方向 移动，v正 v逆 。1.想一想 请你结合浓度商Q 和平衡常数K 的大小关系，解释Fe3+ 和SCN- 的反应中，加入铁粉颜色变浅，加入KSCN 溶液颜色加深的原因。答案：加入铁粉后，发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+ ，Fe3+ 浓度减小，Q=cFe(SCN)3c(Fe3+)

3、c3(SCN-) 增大，QK ，平衡逆向移动，颜色变浅；加入KSCN 溶液，c(SCN-) 增大，Q 减小，QK ，平衡正向移动，颜色加深。知识点二 浓度对化学平衡的影响1.实验探究浓度对化学平衡的影响实验原理Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 （红色）实验操作现象与结论试管b 中溶液颜色 变浅 ，平衡向 逆反应 方向移动试管c 中溶液颜色 变深 ，平衡向 正反应 方向移动2.浓度对化学平衡移动的影响（1）当可逆反应达到平衡状态时，其他条件不变的情况下，如果增大反应物浓度（或减小生成物浓度），平衡向 正反应 方向移动。（2）当可逆反应达到平衡状态时，其他条件不变的情况下，如果增大生成物浓度（或

4、减小反应物浓度），平衡向 逆反应 方向移动。知识点三 压强对化学平衡的影响1.实验探究压强对化学平衡的影响实验原理2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)实验步骤活塞处处，压强增大活塞处处，压强减小实验现象混合气体的颜色先 变深 又逐渐 变浅 混合气体的颜色先 变浅 又逐渐 变深 实验结论活塞往里推，体积减小，压强 增大 ，c(NO2) 增大，颜色变深，后颜色又变浅，说明c(NO2) 减小，平衡向 正反应 方向移动； 活塞往外拉，体积增大，压强 减小 ，c(NO2) 减小，颜色变浅，后气体颜色又变深，说明c(NO2) 增大，平衡向 逆反应 方向移动2.压强对化学平衡移动的影响（1）对于有

5、气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下：a .增大压强（减小容器的体积），化学平衡向 气体体积缩小 的方向移动。b .减小压强（增大容器的体积），化学平衡向 气体体积增大 的方向移动。c .对于反应前后气体的总体积没有变化的可逆反应，改变压强平衡 不移动 。（2）固态或液体物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。因此，当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般 不发生 移动。想一想 运用数字化实验探究压强对平衡的影响将收集满干燥NO2 的注射器与色度计、电脑连接，推压活塞可得到如下实验曲线。结合下图说明增大压强该混合气体的颜色变化情况。答案：先变深后变浅。知识

6、点四 温度对化学平衡的影响1.实验探究温度对化学平衡的影响实验原理2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)H=-56.9kJmol-1实验步骤实验现象热水中混合气体颜色 加深 ；冰水中混合气体颜色 变浅 实验结论混合气体受热，颜色 加深 ，说明NO2 浓度 增大 ，即平衡向 逆反应 方向移动；混合气体遇冷，颜色 变浅 ，说明NO2 浓度 减小 ，即平衡向 正反应 方向移动2.温度对化学平衡移动的影响当其他条件不变时：温度升高，化学平衡向 吸热反应 的方向移动；温度降低，化学平衡向 放热反应 的方向移动。1.想一想 对于一个达到平衡状态的化学反应，改变温度，该平衡是否一定发生移动？为什么？

7、答案：一定发生移动。因为任何化学反应都伴随着能量的变化（放热或吸热），所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。知识点五 勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着能够 减弱 这种改变的方向移动。知识点六 催化剂对化学平衡的影响催化剂能够 同等程度 地改变正、逆反应速率，因此，催化剂对化学平衡的移动无 影响 。使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。互动探究关键能力探究点 从反应速率的角度探究外界条件的改变对化学平衡的影响情境探究1.在19世纪后期，人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO 。工程师认为这是CO 和铁矿石的接触时间不够长

8、造成的，于是建造了一个高大的炼铁高炉，以增加CO 和铁矿石的接触时间。经检测，用这个高炉炼铁，高炉气中CO 含量还是不变。问题1：某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，平衡一定移动吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？答案：提示 若化学反应速率改变，平衡不一定移动。如果化学反应速率同等程度地增加或减少，正、逆反应速率仍然相等，化学平衡不移动。若平衡发生移动，化学反应速率一定改变。问题2：在密闭容器中发生反应3CO(g)+Fe2O3(s)高温2Fe(s)+3CO2(g) 。达到平衡后，其他条件不变，如果增大该反应体系的压强（压缩体积），能使平衡向正反应方向移动吗？答案：提

9、示 不能。该反应是反应前后气体体积不变的反应，增大反应体系的压强（压缩体积），正、逆反应速率同等程度地改变，正、逆反应速率仍然相等，化学平衡不移动。问题3：在恒温恒压的密闭容器中发生反应3CO(g)+Fe2O3(s)高温2Fe(s)+3CO2(g) 达到平衡，充入“惰性气体”，化学反应速率如何变化？原平衡移动吗？答案：提示 不移动。充入惰性气体，为保持体系的压强不变，容器体积增大，正、逆反应速率均减小，且减小的程度相同，正、逆速率仍然相等，化学平衡不移动。2.以浓度对化学反应速率的影响分析化学平衡移动的方向已知反应：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，

10、其化学反应速率的变化曲线分别如图所示。由图分析可知，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。问题4：如果t1 时刻，减小生成物浓度，则化学反应速率如何变化？平衡向哪个方向移动？请画出对应的化学反应速率变化图像。答案：提示 若t1 时刻，减小生成物浓度，则v逆 减小，而v正 不变，v正v逆 ，平衡向正反应方向移动。化学反应速率变化曲线如下图所示。问题5：若t1 时刻，增大生成物浓度，则化学反应速率如何变化？平衡向哪个方向移动？请画出对应的化学反应速率变化图像。答案：提示 若t1 时刻，增大生成物浓度，则v逆 增大，而v正 不变，v逆v正 ，平衡

11、向逆反应方向移动。化学反应速率变化曲线如下图所示。3.以压强对化学反应速率的影响分析化学平衡移动的方向对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),m+np ，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1 时刻改变压强，某化学反应速率的变化曲线如图所示。由图可知t1 时刻，增大容积，压强减小，v正、v逆 均减小，v逆 减小幅度更大，则v正v逆 ，平衡向正反应方向移动。问题6：若t1 时刻，缩小容积，压强增大，则化学反应速率如何变化？平衡向哪个方向移动？请画出对应的化学反应速率变化图像。答案：提示 若t1 时刻，缩小容积，压强增大，v正 、v逆 均增大，v逆 增大幅度更大，则v逆v正 ，平衡向逆反应方向移

12、动。化学反应速率变化曲线如下图所示。问题7：对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),m+n=p ，当反应达到平衡后，其他条件不变，若在t1 时刻，缩小容积，压强增大，则化学反应速率如何变化？平衡向哪个方向移动？请画出对应的化学反应速率变化图像。答案：提示 若在t1 时刻，缩小容积，压强增大，v正、v逆 均增大，且v正=v逆 ，平衡不移动，化学反应速率变化曲线如下图所示。4.以温度对化学反应速率的影响分析平衡移动的方向已知反应：mA(g)+nB(g)pC(g)H0 ，当反应达平衡后，若温度改变，其化学反应速率的变化曲线如图所示。由图分析可知，t1 时刻，升高温度，v正、v逆 均增大，但吸热反应

13、方向的v逆 增大的幅度大，则v逆v正 ，平衡逆向移动。问题8：若t1 时刻，降低温度，则化学反应速率如何变化？平衡向哪个方向移动？请画出对应的化学反应速率变化图像。答案：提示 若t1 时刻，降低温度，v正、v逆 均减小，但吸热反应方向的v逆 减小幅度大。则v正v逆 平衡正向移动。化学反应速率变化曲线如下图所示。5.以催化剂对化学反应速率的影响分析化学平衡移动的方向问题9：已知反应：mA(g)+nB(g)pC(g)H0 ，当反应达平衡后，t1 时刻，加入催化剂，v正、v逆 同等程度地增大，则v正=v逆 ，平衡不移动。请你请画出对应的化学反应速率变化图像。答案：提示 化学反应速率变化曲线如下图所示

14、。探究归纳外界条件的改变对平衡移动影响的分析条件变化反应特点v正v逆v正、v逆 大小关系移动方向说明反应物浓度增大增大不变v正v逆向右固体或纯液体浓度视为固定不变的生成物浓度减小不变减小反应物浓度减小减小不变v正v逆向右升高或降低温度，v正、v逆 增加或减小程度不同正反应放热增大增大v正v逆向左降低温度正反应吸热减小减小v正v逆向右压缩体积增大压强正向体积减小增大增大v正v逆向右反应物产物都是固体或液体时，压强对平衡无影响反应前后体积不变增大增大v正=v逆不移动正向体积增大增大增大v正v逆向左容积不变充入惰性气体不变不变v正=v逆不移动分压不变压强不变 充人惰性气体正向体积减小减小减小v正v逆

15、向右使用催化剂增大增大v正=v逆不移动正、逆反应速率增加程度相同探究应用例1（2021天津宝坻高二月考）CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)H0 ，当反应达到平衡时，下列措施：升温、加压、增加Cl2 的浓度、加催化剂、恒压通入惰性气体、恒容通入惰性气体，能提高CO 转化率的是( )A.B.C.D.答案：A解析：化学反应CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)H0 ，正反应是气体体积减小的放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，CO 转化率减小，错误；加压，平衡向正反应方向移动，CO 的转化率增大，正确；增加Cl2 的浓度，平衡向正反应方向移动，CO 的转化率增大，正确；加催化剂，改变反应速率

16、不改变平衡，CO 转化率不变，错误；恒压通入惰性气体，压强增大，为保持恒压，容器体积增大压强减小，平衡向逆反应方向移动，CO 的转化率减小，错误；恒容通入惰性气体，各组分的浓度不变，平衡不移动，错误；综上所述，正确。例2（2021山东泰安高二段考）在密闭容器中加入CaSO4 和CO ，一定温度下发生反应：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H=+218.4kJmol-1 ，CO 的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )A.该反应是吸热反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小B.加入少量的CaO 固体，平衡向逆反应方向移动C.图示中t1 时改变的

17、条件可能是减小c(CO) ，同时增大c(SO2)D.图示中t1 时改变的条件可能是增大压强答案：C解析：题给反应是吸热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；加入少量的CaO 固体，平衡不移动，B错误；题图中t1 时逆反应速率瞬间增大，正反应速率瞬间减小，因此改变的条件可能是减小c(CO) ，同时增大c(SO2) ，C正确；增大压强正、逆反应速率均增大，则题图中t1 时改变的条件不可能是增大压强，D错误。解题感悟用速一率分析化学平衡移动的般思路迁移应用1.（2021山东临沂高二期中）某温度时，在密闭容器中，X、Y、Z 三种气体浓度的变化如图所示，若其他条件不变，当温度分别为T1 和T2

18、时，Y 的体积分数与时间的关系如图所示。则下列结论正确的是( )A.该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)3Z(g)B.达到平衡后，若其他条件不变，缩小容器体积，平衡向逆反应方向移动C.若其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，X 的转化率减小D.达到平衡后，保持温度、体积不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动答案：C解析：从题图可得出X、Y 是反应物，Z 是生成物，X、Y、Z 的化学计量数之比=(0.5molL-1-0.3molL-1):(0.7molL-1-0.1molL-1):(0.4molL-1-0molL-1)=1:3:2 ，则反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g

19、) ，A错误；缩小容器的体积，即增大压强，平衡正向移动，B错误；升高温度，v正、v逆 均增大，从题图中可看出T1T2 ，升高温度，Y 的体积分数变大，即平衡逆向移动，X 的转化率减小，C正确；若是在恒温恒容的容器中通入稀有气体，反应物、生成物的浓度均不变，反应速率不变，平衡不移动，D错误。2.（2021山东德州高二月考）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，平衡向正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

20、入催化剂，B 的转化率提高A.B.C.D.答案：B解析：A 是固体，增加A的量，平衡不移动，故错误；正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，v （正）、v（逆）均增大，故错误；2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ，反应前后气体总体积不变，压强增大一倍，平衡不移动，v （正）、v（逆）均增大，故错误；增大B的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，v （正）v （逆），故正确；加入催化剂，平衡不移动，B的转化率不变，故错误。3.（2021山东烟台高二月考）光气(COCl2) 的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)H=+108kJmol-1 。反应体系达到平衡后，各物质的浓度

21、在不同条件下的变化情况如图所示（1014min 的COCl2 浓度变化曲线未示出）：（1）计算反应在第8min 时的平衡常数K= 。（2）比较第2min 反应温度T(2) 与第8min 反应温度T(8) 的高低：T(2) （填“”“”或“=”）T(8) 。（3）若12min 时反应于温度T(8) 下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=molL-1 。（4）比较产物CO 在23min、56min 和1213min 的平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213) 表示的大小： 。（5）比较反应物COCl2 在56min 和1516min 平均反应速率的大小：v(56) （

22、填“”“”或“=”）v(1516) ，原因是 。答案：（1）0.234 （2）（3）0.031 （4）v(56)v(23)=v(1213) （5）; 在相同温度时，反应物浓度越高，反应速率越大 解析：（1）第8min 时的平衡常数K=c(Cl2)c(CO)c(COCl2)=0.110.0850.040.234 。（2）由题图可知，从第4min 开始，平衡正向移动。该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度，因此T(2)v(23)=v(1213) 。（5）由题图可知，在56min 和1516min 反应温度相同，但1516min 各组分的浓度都比56min 的小，因此反应速率小。评价检测素养提升

23、 课堂检测1.对于反应：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答案：C2.有甲、乙、丙三支试管，分别加入下列物质后，观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是( )甲：10mL0.01molL-1 的FeCl3 溶液和10mL0.01molL-1 的KSCN 溶液乙：5mL 水、10mL0.01molL-1 的FeCl3 溶液和5mL0.01molL-1 的KSCN

24、 溶液丙：10mL0.1molL-1 的FeCl3 溶液和10mL0.1molL-1 的KSCN 溶液A.甲试管B.乙试管C.丙试管D.无法判断答案：B解析：三支试管中存在平衡体系：Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 （红色），由于丙试管中Fe3+ 和SCN- 的浓度最大，故其颜色最深；甲试管与乙试管相比，甲试管中SCN- 的浓度大于乙，平衡正向移动，颜色加深，故乙试管中颜色最浅。3.（2021山东临沂高二月考）在一密闭烧瓶中，在25 时存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)H0 ，将烧瓶置于100 的水中，则下列几项性质中不会改变的是( )颜色 平均相对分子质量 质量 压强 密度A.和B.和

25、C.和D.和答案：B解析：题给反应是一个气体总体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，颜色加深，压强变大。4.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0 已达平衡，在其他条件不变的情况下，如果分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生的影响与图像不相符的是( )A.增加氧气的浓度B.增大压强C.升高温度D.加入催化剂答案：C解析：改变温度会使v正、v逆 都发生“突变”，且升温平衡向吸热反应方向移动，v逆v正 。5.在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)+C(s)=高温2CO(g)H0 ，达到平衡后，若改变下列条件，指定物质的浓度及平衡如何变化。（1）增加C(s) ，则平衡

26、 （填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”），c(CO2) （填“增大”“减小”或“不变”）。（2）保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡 （填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”），c(CO2) （填“增大”“减小”或“不变”）。（3）保持反应容器的容积和温度不变，通入He ，则平衡 （填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”），c(CO2) （填“增大”“减小”或“不变”）。（4）保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡 （填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”），c(CO) （填“增大”“减小”或“不变”）。答案：（1）不移动; 不变 （2）正向移动; 减小 （3）不移动; 不变 （4）

27、正向移动; 增大解析：（1）C 为固体，增加C 的量，平衡不移动，c(CO2) 不变。（2）增大反应容器的容积，即减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，c(CO2) 减小。（3）通入He ，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2) 不变。（4）容积不变，升高温度，平衡向吸热方向移动，c(CO) 增大。素养视角氯气在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO 的杀菌能力比ClO- 强。氯气氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq) Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl- 1.写出反应的平衡常数K 的表达式。答案：K=c(HClO)c(H+)c(Cl-)c(Cl2) 。解析：H

28、Cl 是强电解质，在溶液中无HCl 分子，故反应的离子方程式为Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl- ，故反应的平衡常数K=c(HClO)c(H+)c(Cl-)c(Cl2) 。2.氯水中加入稀硫酸，溶液中的酸性增强，则消毒能力将增强还是减弱？答案：减弱。解析：根据反应的离子方程式：Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl- ，可知氯水中H+ 浓度增大，平衡逆向移动，HClO 浓度减小，故消毒能力减弱。3.请解释用氯处理饮用水时，冬季的杀菌效果比夏季效果好的原因： 。答案：HClO 的杀菌能力比ClO- 强，夏季比冬季温度高，HClO 易分解 解析：HClO 的杀菌能力比ClO- 强，夏季比

29、冬季温度高，HClO 易分解，所以夏季杀菌效果不如冬季。4.25 时氯气氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H+Cl-K2=10-3.4HClOH+ClO-Ka其中Cl2(aq)、HClO 和ClO- 分别在三者中所占分数() 随pH 变化的关系如图所示。（1）根据图示和相关数据，求出Ka 的数值。（2）根据相关数据，求出反应Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl- 的平衡常数K 。（3）用氯处理饮用水时，pH=7.5 时杀菌效果和pH=6.5 时，哪个杀菌效果更好？答案：（1）10-7.5 。（2）10-12.1 。（3）pH=6.5 。解析：（1）由题图可知，当pH=7.5 时c(HClO)=c(ClO-),Ka=c(H+)c(ClO-)c(HClO)=c(H+)=10-7.5 。（2）将已知的三个式子相加可得化学方程式：Cl2(g)+H2O2H+ClO-+Cl- ，所以K=K1K2Ka=10-1.210-3.410-7.5=10-12.1 。（3）由题图可知，pH=6.5 时c(HClO) 比pH=7.5 时要大，HClO 浓度越大，杀菌效果越好，所以pH=6.5 时杀菌效果比pH=7.5 时好。