2-2-3 影響化學(xué)平衡的因素（人教版2019選擇性必修1）（原卷版）

第3課時(shí)影響化學(xué)平衡的因素1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。2.學(xué)會(huì)用圖示的方法表示在可逆反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨外界條件的變化，并分析平衡移動(dòng)的方向。知識(shí)點(diǎn)一、化學(xué)平衡移動(dòng)1.含義：當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，如果改變、、壓強(qiáng)等反應(yīng)條件，原來(lái)的平衡狀態(tài)會(huì)被破壞，化學(xué)平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，在一段時(shí)間后達(dá)到。2.實(shí)質(zhì)：改變條件后：(1)υ正υ逆。(2)各組分的百分含量發(fā)生。3.圖示知識(shí)點(diǎn)二、外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響1.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響（1）實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響[實(shí)驗(yàn)2-1]原理Fe3++3SCN-Fe(SCN)3淺黃色無(wú)色紅色實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象a試管中溶液變紅色，b試管溶液紅色，試管中溶液紅色.實(shí)驗(yàn)結(jié)論增大c(Fe3+)或c(SCN-)后，化學(xué)平衡均向方向移動(dòng)，F(xiàn)e(SCN)3的濃度，溶液紅色加深；滴加少量鐵粉，由于Fe+2Fe3+==3Fe2+，使c(Fe3+)，化學(xué)平衡向方向移動(dòng)，F(xiàn)e(SCN)3的濃度，溶液紅色變淺。（2）結(jié)論在可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，在其他條件不變的情況下:①c(反應(yīng)物)增大或c(生成物)減小，平衡向方向移動(dòng)。②c(反應(yīng)物)減小或c(生成物)增大，平衡向方向移動(dòng)。2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響（1）實(shí)驗(yàn)探究壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響[實(shí)驗(yàn)2-2]實(shí)驗(yàn)原理N2O4(g)2NO2(g)（紅棕色）實(shí)驗(yàn)操作用三支50mL注射器中均抽入20mLNO2和N2O4混合氣體，將針筒前端封閉將第二支針筒活塞迅速推至10mL處(體積減小，壓強(qiáng)增大)將第三支針筒活塞迅速拉至40mL處(體積增大.壓強(qiáng)減小)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氣體顏色.氣體顏色.實(shí)驗(yàn)結(jié)論壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，c(NO2)，平衡向移動(dòng)壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，c(NO2)，平衡向移動(dòng)（2）結(jié)論對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，在其他條件不變的情況下:①若為反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，如N2+3H22NH3:增大壓強(qiáng)后，平衡向的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)后，平衡向的方向移動(dòng)。②若為等體積反應(yīng)，如H2+I22HI:改變壓強(qiáng)后，平衡。3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響（1）實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響[實(shí)驗(yàn)2-3]實(shí)驗(yàn)原理2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ·mol-1紅棕色無(wú)色實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色；冰水中混合氣體顏色.實(shí)驗(yàn)結(jié)論混合氣體受熱顏色，說(shuō)明NO2，即平衡向方向移動(dòng)；混合氣體被冷卻時(shí)顏色，說(shuō)明，即平衡向方向移動(dòng)（2）結(jié)論其他條件不變時(shí)，升高溫度平衡向著的方向移動(dòng)，降低溫度平衡向著的方向移動(dòng)。4.催化劑催化劑可地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，因此催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)。但催化劑可反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間。知識(shí)點(diǎn)三、勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠這種改變的方向移動(dòng)，該結(jié)論就是勒夏特列原理。微點(diǎn)撥：平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響，而不是“消除”外界條件的影響，更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。探究任務(wù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響1.濃度對(duì)平衡的影響化學(xué)平衡aA+bBcC+dD（A、B、C、D都為非固體）體系濃度變化增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減小生成物濃度減小反應(yīng)物濃度速率變化υ正瞬間增大，υ逆瞬間不變，＞υ逆瞬間增大，υ正瞬間不變，＞υ逆瞬間減小，υ正瞬間不變，＞υ正瞬間減小，υ逆瞬間不變，＞平衡移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng)υ-t圖像規(guī)律在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。2.壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響化學(xué)平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)計(jì)量關(guān)系a+b＞c+da+b＜c+d壓強(qiáng)變化增壓減壓增壓減壓速率變化υ正、υ逆同時(shí)增大，＞υ正、υ逆同時(shí)減小，＞υ正、υ逆同時(shí)增大，＞υ正、υ逆同時(shí)減小，＞平衡移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)正向移動(dòng)υ-t圖像規(guī)律在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)。特別注意:（1）壓強(qiáng)改變只影響有氣體參加或生成的可逆反應(yīng)，對(duì)于只涉及固體或液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的影響不予考慮。（2）恒容時(shí)，通入稀有氣體，壓強(qiáng)增大，平衡不移動(dòng)；恒壓時(shí)，通入稀有氣體，體積增大，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。(3)在恒容容器中，改變其中一種氣態(tài)物質(zhì)的濃度時(shí)，必然同時(shí)引起壓強(qiáng)的改變，但判斷平衡移動(dòng)的方向時(shí)，應(yīng)以濃度的影響進(jìn)行分析。(4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。3.溫度對(duì)平衡的影響化學(xué)平衡aA+bBcC+dD△H＞0溫度改變升溫降溫速率變化υ正、υ逆同時(shí)增大，＞υ正、υ逆同時(shí)減小，＞移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)υ-t圖像規(guī)律在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)【典例1】（2023·山東臨沂高二檢測(cè)）體積一定的恒溫密閉容器中加入等物質(zhì)的量的X、Y，進(jìn)行如下可逆反應(yīng):X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0。下列敘述正確的是()A.若繼續(xù)充入X，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率增大B.若繼續(xù)充入Z，平衡逆向移動(dòng)，Z的體積分?jǐn)?shù)減小C.若移走部分W，平衡正向移動(dòng)D.平衡后移走X，上述反應(yīng)的ΔH減小【變式訓(xùn)練1】合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0。反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中不正確的是()A.容器容積不變，再充入COB.容器的容積不變，及時(shí)移走CO2C.增大H2O的濃度D.減小H2的濃度【典例2】己知反應(yīng)式：mX(g)+nY(?)pQ(G)+2mZ(g)，已知反應(yīng)己達(dá)平衡，此時(shí)c(X)=0.3mol／L，其它條件不變，將容器縮小到原來(lái)的l／2，c(X)=0.5mol／L，下列說(shuō)法正確的是（）A．反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B．Y可能是固體或液體C．系數(shù)n>mD．Z的體積分?jǐn)?shù)減小【變式訓(xùn)練2】在密閉容器中，反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g)，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，試回答下列問(wèn)題。(1)若x+y>z，縮小體積，增大壓強(qiáng)，則平衡向方向移動(dòng)。

(2)若保持體積不變，通入He，則平衡移動(dòng)。

(3)若保持壓強(qiáng)不變，通入He，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則x、y、z的關(guān)系為。

(4)若x+y=z，縮小體積，增大壓強(qiáng)，則平衡移動(dòng)?！镜淅?】已知常溫下紅棕色的NO2能自動(dòng)生成無(wú)色的N2O4，這是一個(gè)正向反應(yīng)為放熱反應(yīng)的可逆反應(yīng):2NO2N2O4?，F(xiàn)在做下面的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示:在三個(gè)連通的燒瓶里盛有NO2和N2O4的混合氣體，然后用彈簧夾夾住乳膠管。先將三個(gè)燒瓶分別浸泡在盛有室溫水的燒杯里，可以觀察到混合氣體顏色無(wú)變化，接著向左邊燒杯里加入制熱鹽無(wú)水CaCl2，向右邊燒杯里加入制冷鹽KNO3，不斷攪拌直至溶液飽和，可以看到，隨著鹽的加入，左邊混合氣體的顏色變深，右邊混合氣體的顏色變淺，中間混合氣體的顏色不變。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答有關(guān)問(wèn)題:(1)左邊的混合氣體顏色變深的原因是；

右邊的混合氣體顏色變淺的原因是。

(2)總結(jié)溫度變化與可逆反應(yīng)的熱量變化之間的關(guān)系是。

【變式訓(xùn)練3】（2023·河北邯鄲高二檢測(cè)）已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)2AB2(g)ΔH<0，下列說(shuō)法正確的是()A.升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小B.升高溫度有利于反應(yīng)速率的增大，從而縮短達(dá)到平衡所需的時(shí)間C.達(dá)到平衡后，升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于平衡正向移動(dòng)D.達(dá)到平衡后，降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于平衡正向移動(dòng)1.（2023·廣東廣州執(zhí)信中學(xué)檢測(cè)）下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A.光照新制的氯水時(shí)，溶液的pH逐漸減小B.加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C.可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制氨D.增大壓強(qiáng)，有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO32.下列可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是()A．CO＋NO2CO2＋NOΔH＜0B．3O22O3ΔH＞0C．PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＞0D．N2O3N2O＋O2ΔH＞03.（2023·山東泰安一中月考）在密閉容器中，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，達(dá)到甲平衡。在僅改變某一條件后，達(dá)到乙平衡，改變的這一條件是()A．加入適當(dāng)催化劑 B．升高溫度C．增大反應(yīng)物的濃度 D．增大壓強(qiáng)4.可逆反應(yīng)2SO2＋O2eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))2SO3達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，保持溫度、容器容積不變，向容器中加入一定量的O2，下列說(shuō)法正確的是(K為平衡常數(shù)，Q為濃度商)()A．Q不變，K變大，O2的轉(zhuǎn)化率增大B．Q不變，K變大，SO2的轉(zhuǎn)化率減小C．Q減小，K不變，O2的轉(zhuǎn)化率減小D．Q增大，K不變，SO2的轉(zhuǎn)化率增大5．在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：CO2(g)＋C(s)eq\o(,\s\up8(高溫))2CO(g)ΔH>0，達(dá)到平衡后，若改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化。(1)增加C，平衡________，c(CO2)________。(2)縮小反應(yīng)容器的容積，保持溫度不變，則平衡________，c(CO2)________。(3)保持反應(yīng)容器的容積和溫度不變，通入N2，則平衡________，c(CO2)________。(4)保持反應(yīng)容器的容積不變，升高溫度，則平衡________，c(CO)________。6.反應(yīng)2A+B2C在某一容器中達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，改變某一條件，試填空:(1)若升高溫度時(shí)，A的量增加，則此反應(yīng)的正反應(yīng)是(填“放”或“吸”)熱反應(yīng)。

(2)若A、B、C都是氣體，增大體系壓強(qiáng)(減小容器容積)，平衡向反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)若A、B、C都是氣體，加入一定量的A，平衡向反應(yīng)方向移動(dòng)；恒溫、恒容時(shí)，若加入惰性氣體，則平衡移動(dòng)。(4)若B是固體，A、C是氣體，減小壓強(qiáng)，A的反應(yīng)速率，平衡移動(dòng)。

(5)若B是氣體，增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則C一定是體，A是體。1.已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＞0。該反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列條件的改變有利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行的是()A．升高溫度和減小壓強(qiáng)B．降低溫度和減小壓強(qiáng)C．降低溫度和增大壓強(qiáng)D．升高溫度和增大壓強(qiáng)2.在高溫下發(fā)生反應(yīng)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)ΔH>0。要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是()A.保持容積不變，加入HBr(g)B.降低溫度C.將容器容積擴(kuò)大1倍D.保持容積不變，加入H2(g)3.反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)△H>0在一定條件下于密閉容器中達(dá)到平衡，下列各項(xiàng)措施中，不能提高乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率的是（）A.增大容器容積B.升高反應(yīng)溫度C.分離出部分氫氣D.等容下通入惰性氣體4．在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g)ΔH＜0，達(dá)到平衡時(shí)采取下列措施，可以使正反應(yīng)速率v正增大、D的物質(zhì)的量濃度c(D)增大的是()A．移走少量CB．?dāng)U大容積，減小壓強(qiáng)C．縮小容積，增大壓強(qiáng)D．體積不變，充入惰性氣體5.（2023·廣東華南師范大學(xué)附屬中學(xué)檢測(cè)）下列敘述及解釋正確的是()A．2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無(wú)色)ΔH<0，在平衡后，對(duì)平衡體系采取縮小容積、增大壓強(qiáng)的措施，因?yàn)槠胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng)，故體系顏色變淺B．H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH<0，在平衡后，對(duì)平衡體系采取增大容積、減小壓強(qiáng)的措施，因?yàn)槠胶獠灰苿?dòng)，故體系顏色不變C．FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(紅色)＋3KCl，在平衡后，加少量FeCl3固體，因?yàn)槠胶庀蚰娣磻?yīng)方向移動(dòng)，故體系顏色變淺D．對(duì)于N2＋3H22NH3，平衡后，壓強(qiáng)不變，充入O2，平衡左移6.在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是()A.圖Ⅰ表示的是t1時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài).圖Ⅱ表示的是t1時(shí)刻加入催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響C.圖Ⅲ表示的是催化劑對(duì)平衡的影響，且甲的催化劑效率比乙高D.圖Ⅲ表示的是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的壓強(qiáng)較高7.（2023·河北邢臺(tái)一中檢測(cè)）某工業(yè)流程中，進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體中NO和O2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.10和0.06，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，在其他條件相同時(shí)，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:壓強(qiáng)/(×105Pa)溫度/℃NO達(dá)到所列轉(zhuǎn)化率需要時(shí)間/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是()A.升高溫度，反應(yīng)速率加快B.增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率變慢C.在1.0×105Pa、90℃條件下，當(dāng)轉(zhuǎn)化率為98%時(shí)反應(yīng)已達(dá)平衡D.若進(jìn)入反應(yīng)塔的混合氣體為amol，反應(yīng)速率以v=表示，則在8.0×105Pa、30℃條件下，轉(zhuǎn)化率從50%增至90%時(shí)段NO的反應(yīng)速率為mol·s-18.已知在一恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.0kJ·mol-1。SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題:(1)壓強(qiáng):p1(填“>”“=”或“<”)p2。(2)升高溫度，平衡向(填“左”或“右”)移動(dòng)。(3)200℃時(shí)，將一定量的SO2和O2充入體積為2L的密閉容器中，經(jīng)10min后測(cè)得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表所示:氣體SO2O2SO3物質(zhì)的量/mol1.61.80.4①10min內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率v(O2)=，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是。a.SO2和O2的體積比保持不變b.混合氣體的密度保持不變c.體系的壓強(qiáng)保持不變d.SO2和SO3物質(zhì)的量之和保持不變②當(dāng)反應(yīng)放出98.0kJ熱量時(shí)，測(cè)得該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，該溫度下SO2的轉(zhuǎn)化率為。

(4)400℃時(shí)，將等量的SO2和O2分別在兩個(gè)容積相等的容器中反應(yīng)，并達(dá)到平衡。在這過(guò)程中，甲容器保持容積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中SO2的百分含量為p%，則乙容器中SO2的百分含量。a.等于p%b.大于p%c.小于p% d.無(wú)法判斷9．據(jù)報(bào)道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．使用Cu—Zn—Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率B．反應(yīng)需在300℃下進(jìn)行可推測(cè)該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C．充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率D．從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率10.已知可逆反應(yīng)A2(?)+B2(?)2AB(?)，當(dāng)溫度和壓強(qiáng)改變時(shí)，n(AB)的變化如下圖，下列敘述正確的是()A.A2、B2及AB均為氣體，ΔH<0B.AB為氣體，A2、B2至少有一種為非氣體，ΔH<0C.AB為氣體，A2、B2有一種為非氣體，ΔH>0D.AB為固體，A2、B2有一種為非氣體，ΔH>011.（2023·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè)）如圖，關(guān)閉活塞K，向A中充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，此時(shí)A的容積是aL，B的容積是2aL。在相同溫度和催化劑存在的條件下，使兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng)：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)ΔH<0。A保持恒壓，B保持恒容。達(dá)平衡時(shí)，A的體積為1.4aL。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)速率：v(B)>v(A)B．A容器中X的轉(zhuǎn)化率為80%C．若打開K，則A的體積變?yōu)?.6aLD．平衡時(shí)Y的體積分?jǐn)?shù)：A<B12.(雙選)在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說(shuō)法正確的是 ()A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)的ΔH>0B.圖中X點(diǎn)所示條件下，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高NO轉(zhuǎn)化率C.圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率D.380℃下，c起始(O2)=5.0×