2022版新教材化学鲁科版选择性必修第一册学案：2-2 课时2 反应条件对化学平衡的影响 WORD版含解析.docx

1、课时2 反应条件对化学平衡的影响课标解读课标要求素养要求1.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。3.能识别有关化学平衡的简单图像。1.证据推理与模型认知: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,能将化学中的平衡思想应用于理论模型之间,进行关联和合理匹配。2.变化观念与平衡思想: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。自主学习必备知识知识点一 化学平衡的移动1.内容：受温度、压强或浓度变化的影响,化学反应由 一种平衡状态 变为 另一种平衡

2、状态 的过程。2.图示3.实验探究设计目的实验方案实验现象解释探究温度对化学平衡的影响（2NO2N2O4 ）将充有NO2 的烧瓶放入热水中红棕色明显 加深 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 移动探究浓度对化学平衡的影响Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 将0.01molL-1FeCl3 溶液与0.03molL-1 的KSCN 溶液等体积混合向试管中加入FeCl3 固体溶液颜色 加深 化学平衡向 正 反应方向移动向试管中加入KSCN 固体溶液颜色 加深 化学平衡向 正 反应方向移动想一想 某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,若化学反应

3、速率改变,化学平衡是否一定发生移动？若平衡发生移动,化学反应速率是否一定发生改变？答案：可逆反应达到平衡后,若化学反应速率改变,平衡不一定移动。若速率改变过程中,v （正）=v （逆）,平衡不移动,若v （正）v （逆）,则平衡移动。若平衡发生移动,说明v （正）v （逆）,即化学反应速率一定发生改变。知识点二 外界条件对化学平衡的影响温度结果 吸热 放热 原因温度改变使 化学平衡常数 改变。升高温度使 吸热 反应的平衡常数K 增大,降低温度使 放热 反应的平衡常数K 增大浓度结果 正向 逆向 原因浓度的改变导致 浓度商和平衡常数 不相等，从而引起平衡的移动压强结果 气体体积减小 气体体积增大

4、 原因压强的改变导致体系中各气体 浓度 的变化,从而使平衡发生移动想一想 雾霾天气严重影响了人们的日常生活。减少汽车尾气的排放对治理雾霾有重要作用。汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g)H=-373.4kJmol-1 。想一想加压和升温能否提高尾气的转化率？答案：因为题给反应为气体体积减小的反应,所以加压平衡正向移动,可提高尾气的转化率;反应放热,升温平衡逆向移动不能提高尾气的转化率。互动探究关键能力探究点一 外界条件对化学平衡的影响情境探究1.温度对化学平衡的影响在某温度下,反应ClF(g)+F2(g)ClF3(g)H=+268kJmol-1 ,在密

5、闭容器中达到平衡。问题：升高温度,反应的K 如何变化？平衡向哪个方向移动？F2 的转化率如何变化？答案：提示 题给反应为吸热反应,升高温度,K 增大,平衡向右移动。F2 的转化率增大。2.浓度对化学平衡的影响在已反应平衡的FeCl3 和KSCN 的混合液中,分别加入下列物质,溶液颜色发生改变如下表：编号混合溶液颜色滴加的溶液溶液颜色的变化1橙红色浓的FeCl3 溶液由橙红色变成血红色2橙红色KCl 溶液橙红色变浅3橙红色NaF 溶液由橙红色变成无色问题：（1）实验1的溶液为什么变成血红色？试从平衡移动的角度进行解释。（2）为什么实验2加入KCl 溶液后颜色变浅？（3）根据实验3的试管中的现象,

6、反应可能发生什么变化？答案：提示 （1）根据Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 ,加入浓的FeCl3 溶液,使Fe3+ 浓度变大,平衡向正反应方向移动,Fe(SCN)3 的浓度变大。（2）根据平衡Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 ,加入KCl 溶液后,相当于稀释了Fe(SCN)3 溶液,平衡向逆反应方向移动,溶液颜色变浅。（3）溶液变为无色,说明Fe(SCN)3 和Fe3+ 均不存在,所以可能是Fe3+ 和F- 生成了稳定的化合物,反应物的浓度减小使平衡向逆反应方向移动。3.压强对化学平衡的影响在一定条件下,可逆反应xA+yBzC 达到平衡。问题：已知A、B、C 都是气体,在减压后平衡向逆反

7、应方向移动,则x、y、z 有什么样的关系？答案：提示 减压后平衡向气体体积增大的方向移动,即逆反应方向为气体体积增大的方向,则x+yz 。探究归纳1.温度对化学平衡的影响反应类型温度变化K值变化Q与K的关系平衡移动方向放热反应升温减小QK逆向移动降温增大QK正向移动吸热反应升温增大QK逆向移动2.浓度对化学平衡的影响浓度变化K 值变化Q 与K 的关系平衡移动方向反应物浓度增大不变QK逆向移动生成物浓度增大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：vg压强变化Q 与K 的关系平衡移动方向0增大QK逆向移动减小QK正向移动0增大QK逆向移动=0增大Q=K不移动减小探究应用例 （202

8、1北京西城高二联考）密闭容器中,反应：2X(g)Y(g)+Z(s) 已达到平衡,下列叙述正确的是( )A.若升高温度,X(g) 的浓度增大,则正反应为吸热反应B.若容器体积不变,在平衡混合物中加入少量Z(s) ,则平衡向左移动C.压强变化对该平衡没有影响D.若容器体积不变,加入氦气平衡不移动答案：D解析：根据题意可知,若升温,X(g) 的浓度增大,说明平衡左移,正反应为放热反应,故A错误;Z 是固体,加入少量Z(s) ,平衡不移动,故B错误;正反应为气体体积减小的反应,改变压强平衡会移动,故C错误;若容器体积不变,加入氦气各物质的浓度不变,平衡不移动,故D正确。思维建模 解答本类题目的思维流程

9、如下:解题感悟 “惰性”气体对化学平衡的影响恒温、恒容条件原平衡体系充入惰性气体 体系总压强增大 体系中各组分的浓度不变 平衡不移动恒温、恒压条件原平衡体系充入惰性气体 容器容积增大,各气体组分的分压减小等效于减压 体系中各组分的浓度同比例迁移应用1.（2021山东滨州高二期末）目前人工固氮普遍采用的是氨的工业合成。氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程,如下图所示。下列说法错误的是( )A. 需要吸收能量B.为了提高氨的脱附速率,应适时地将氨从反应后的混合气体中分离出来C.该过程中包含旧化学键的断裂和新化学键的形成D.该催化剂可提高反应物的平衡转化率答案：D解析：到是断键过程,是吸热过程,A

10、正确;分离出产物有利于平衡右移,B正确;化学反应有旧键的断裂和新键的形成,C正确;催化剂只能改变反应的速率不能改变化学平衡,D错误。2.（）在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)H0 ,达到平衡后,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(s) 的量,平衡 ,c(CO) 。（2）减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡 ,c(CO2) 。（3）通入N2 ,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡 ,c(CO2) 。（4）保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡 ,c(CO) 。答案：（1）不移动 ; 不变 （2）逆向移动 ; 增大 （3）不移动 ; 不变 （4）正

11、向移动 ; 增大 解析：（1）C 为固体,增加C 的量,其浓度不变,平衡不发生移动;（2）减小容器体积,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;（3）通入的N2 不参加反应,并且密闭容器体积和温度不变,各物质的物质的量浓度不变,平衡不发生移动;（4）其他条件相同时,升高温度,平衡向吸热方向移动。探究点二 有关化学平衡图像的问题知识深化1.化学平衡图像题的解答“三步骤”2.化学平衡图像题的解答“两原则”（1）“定一议二”原则在化学平衡图像中,了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系,或在确定纵坐标所表示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。例

12、如,反应2A(g)+B(g)2C(g) 达到平衡时,A 的平衡转化率与压强和温度的关系如图所示：定压看温度变化,升温,曲线走势降低,说明A 的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应。定温看压强变化,因为此反应的正反应是气体体积减小的反应,压强增大,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故p2p1 。（2）“先拐先平,数值大”原则对于同一化学反应,在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高如图甲所示,(A) 表示反应物A 的转化率或表示的压强较大如图乙所示,(A) 表示反应物A 的体积分数。图甲表示：T2T1 ;正反应放热。图乙表示：p1p2 ;正反

13、应为气体总体积减小的反应。题组过关1.在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g)xC(g) 符合图（）所示关系,(C) 表示气体在混合气体中的体积分数。由此判断,对图（）说法不正确的是( )A.p3p4,Y 轴表示A 的转化率B.p3p4,Y 轴表示B 的质量分数C.p3p4,Y 轴表示B 的转化率D.p3p4,Y 轴表示混合气体的平均相对分子质量答案：B解析：据题图（）知,在压强不变时,曲线b 比曲线c先出现拐点,故T1T2。 降温(T1T2) 时,(C) 增大,即平衡向正反应方向移动,说明正反应为放热反应。当温度不变时,曲线b 比曲线a先出现拐点,故压强p2p1 ,增大压强(p1p2)

14、时,(C) 增大,即平衡向正反应方向移动,故x2 ,即x=1 。由题图（）知,保持体系压强不变,升高温度,平衡逆向移动,A、B 的转化率、(C) 、混合气体的平均相对分子质量均减小,而A、B 的质量分数要增大。故选B。思维建模 解答本类试题思维流程如下:2.() 对于可逆反应：A2(g)+3B2(g)2AB3(g)H0 ,下列图像中正确的是( )A.B.C.D.答案：B解析：题给反应的正反应是气体体积减小的反应,且是放热反应。升高温度,正、逆反应速率都升高,同时平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率升高得更快,A项错误。压强不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A2 的质量分数增大;温度不变,增

15、大压强,平衡向正反应方向移动,A2 的质量分数减小,B项正确。对可逆反应来说,温度越高,达到平衡所用的时间越短,C项错误。增大压强,正、逆反应速率均增大,D项错误。评价检测素养提升课堂检测1.（2021天津大港高二月考）化学平衡一定发生移动的是( )A.化学反应速率发生了改变B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变D.可逆反应达到平衡后,使用催化剂答案：C解析：对反应前后气体体积不变的可逆反应,若反应达到平衡后改变压强,正、逆反应速率和各组分的浓度都会改变,但平衡不移动,故A、B可能仍为平衡状态。催化剂可同等程度改

16、变正、逆反应速率,平衡不移动,故D仍为平衡状态。而C项中由于某一条件的改变,使各组分的浓度发生了不同程度的改变,不是同比例改变,故化学平衡发生了移动。2.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.B.C.D.答案：C解析：题给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;该反应的正反应是气体体积减小的反应,因此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

17、平衡发生移动;分离出Z ,可以减小Z 的浓度,使平衡向正反应方向移动。故选C。3.（）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )A.氯水中存在平衡：Cl2+H2OHCl+HClO ,加入AgNO3 溶液后,溶液颜色变浅B.对于反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ,增大平衡体系的压强,可使颜色变深C.对于反应2NO2(g)N2O4(g)H0 ,升高平衡体系的温度,颜色变深D.SO2 催化氧化成SO3 的反应,加入过量的空气答案：B解析：氯水中存在平衡：Cl2+H2OHCl+HClO ,加入AgNO3 溶液后,生成AgCl 沉淀,c(Cl-) 减小,平衡向正反应方向移动,能用勒夏特

18、列原理解释,故A不符合题意;反应前后气体体积不变,增大压强,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,颜色加深是因为增大压强,气体浓度均增大,体系颜色加深,故B符合题意;对于反应2NO2(g)N2O4(g)H0 ,升高温度,平衡向逆反应方向移动,体系颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;加入过量的空气,平衡向正反应方向移动,SO2 的转化率提高,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意。易错警示 平衡体系中混合气体颜色的加深,并不一定是平衡移动的结果,如果平衡不移动,体积缩小有颜色物质的浓度变大,混合气体的颜色也会加深。4.（2021山东威海高二月考）现有可逆反应：mA(g)+nB(g)xC(

19、g)H=QkJmol-1 ,在不同温度、压强下反应物A 的转化率的变化情况如下图所示。下列对于反应的热效应Q 和A、B、C的化学计量数的判断中,正确的是( )A.Q0,m+nx B.Q0,m+nxC.Q0,m+nx D.Q0,m+nx答案：D解析：由题图甲可知,压强为p1 时达到平衡所用的时间比较短,即p1p2 ,增大压强,平衡向正反应方向移动,故m+nx ;由题图乙可知,升高温度,A 的转化率下降,即升高温度,平衡向逆反应方向移动,正反应放热,Q0 。素养视角1.关节炎发作的原因是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体:Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s) ,其中Ur- 表示尿酸根离子。（1）关节炎易在冬季发作,说明以上反应是 反应（填“放热”或“吸热”）。发病时病人感到疼痛好像关节处有固体在摩擦,原因是 。（2）一般可采取什么样的方法缓解关节炎的疼痛： 。 答案：（1）放热 ; 低温时平衡向正反应方向移动,生成尿酸钠晶体（2）热敷（合理答案均可）解析：思路导引 关节炎易在冬季发作说明题给反应是一个放热反应。低温时平衡向正反应方向移动,生成尿酸钠晶体,所以运动时摩擦使人感到疼痛,加热可使平衡向逆反应方向移动,尿酸钠晶体减少,疼痛缓解。