1、基础课时10反应条件对化学平衡的影响学习任务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。培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。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。培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。3能用勒夏特列原理解释常见现象。培养科学态度与社会责任的化学核心素养。一、化学平衡的移动1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
2、)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更大，则称平衡正向移动或向右移动；反之，称平衡逆向移动或向左移动。(3)根据浓度商与平衡常数判断。改变条件(正确的打“”，错误的打“”)(1)化学平衡发生移动时，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变时，化学平衡也一定发生移动。()(2)外界条件改变，化学平衡一定发生移动。()提示：(1)化学反应速率改变，化学平衡不一定移动，只有v(正)v(逆)，平衡才能移动。(2)外界条件改变时只有使v(正)v(逆)，化学平衡才能移动。二、外界条件对化学平衡的影响1温度的影响(1)实验2NO2(g)
3、N2O4(g)H57.2 kJmol1红棕色无色实验内容实验现象实验结论将充有NO2的球形容器放入热水中红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”，下同)升高温度，平衡向吸热方向移动将充有NO2的球形容器放入冷水中红棕色明显变浅降低温度，平衡向放热方向移动(2)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。(3)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；平衡常数改变，平衡一定移动。2浓度的影响(1)(2)原因：浓度的改变导致浓度商的改变，但K不变，使QK，从而导致平衡移动。微点拨：浓度的改变不一定会使化学平衡移动。3压强的影
4、响(1)g(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。(2)结论：g0改变压强，化学平衡状态不变；g0增大压强，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数减小的方向移动。(3)原因：压强改变导致浓度改变，浓度的改变导致浓度商(Q)的改变，使QK，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分的浓度减小。4勒夏特列原理在均相、封闭体系中，只改变平衡体系中的一个条件(如浓度、温度或压强)时，平衡将向减弱这个改变的方向移动。(正确的打“”，错误的打“”)(1)一定条件下，使用催化剂
5、加快反应速率并提高反应物的平衡转化率。()(2)增大反应物用量，化学平衡一定向正反应方向移动。()(3)对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅。()(4)C(s)CO2(g)2CO(g)H0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大。()提示：(1)催化剂只能够加快反应速率，不能够改变化学平衡。(2)增大反应物的用量，化学平衡不一定移动，如反应物为固体或纯液体时，改变其用量，化学平衡不移动。(3)由于气体体积减小，各物质的浓度增大，因此混合气体的颜色加深。(4)因为此反应的正反应为吸热反应，升高温度平衡将
6、向正反应方向移动，因此CO2的转化率增大。一密闭容器中建立N2(g)3H2(g)2NH3(g)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，N2的浓度前后变化关系为_。(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_方向移动，重新平衡后体系的压强前后变化关系为_。(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，体系的温度前后变化关系为_。答案(1)正反应c(N2)c(N2)2c(N2)(2)正反应p1p2p
7、1(3)逆反应T1T2T1外界条件对化学平衡的影响已知常温下红棕色的NO2能自动生成无色的N2O4，2NO2(g)N2O4(g)H0。现在做下面的实验，装置如图所示：在三个连通的烧瓶里盛有NO2和N2O4的混合气体，然后用夹子夹住橡皮管。先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里，可以观察到混合气体颜色无变化，接着向甲烧杯里加入致热盐无水CaCl2(或MgSO4、AlCl3、BaCl2中任一种)，向丙烧杯里加入致冷盐KNO3(或NaNO3、NH4NO3、NH4Cl中任一种)，不断搅拌直至溶液饱和，可以看到，随着盐的加入，甲中混合气体的颜色变深，丙中混合气体的颜色变浅，乙中混合气体的颜色不变。1根据
8、上述实验现象，请你从K与Q之间的关系角度，分析产生上述实验现象的原因。提示：甲中温度升高，正反应K值减小，QK，平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色加深；乙中温度不变，K不变，QK，平衡不发生移动，NO2浓度不变，颜色不变；丙中温度降低，正反应K增大，QK，平衡正向移动，NO2浓度减小，颜色变浅。2若在乙中再充入适量的NO2气体，容器内的颜色将如何变化？若向乙中再充入适量的N2，装置内气体的颜色是否发生变化？上述两种情况，装置乙中的压强有什么变化？通过该实验你能得到什么启示？提示：充入NO2时，NO2浓度增大，烧瓶内颜色加深，然后气体颜色变浅，最终气体颜色比未充入NO2时颜色深。充入N2时，烧瓶
9、中气体颜色没有发生任何变化。不管充入NO2还是充入N2，烧瓶内压强都增大。增大压强化学平衡不一定发生移动，压强的改变必须引起反应物、反应产物浓度发生变化，致使QK，化学平衡才会发生移动。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正向移动降温减小QK逆向移动2浓度对化学平衡的影响浓度变化Q值变化Q与K关系平衡移动方向反应物浓度增大减小QK正向移动反应产物浓度减小反应物浓度减小增大QK逆向移动反应产物浓度增大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方程式中气态物质系数变化压强变化Q值变化Q与K
10、关系平衡移动方向增大增大增大QK逆向移动减小减小QK正向移动减小增大减小QK正向移动减小增大QK逆向移动不变增大不变QK不移动减小惰性气体(不参与反应的气体)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组分的浓度不变平衡不移动(2)恒温、恒压条件。原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)4对平衡移动原理的理解【例1】对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)nY(s)pZ(g)Hp1。(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(如下图甲所示，表示反应
11、物的转化率)或表示的压强较大如下图乙所示，(A)表示反应物的体积分数。甲乙甲图：T2T1；正反应放热。乙图：p1p2；正反应为气体总体积缩小的反应。【例2】在某密闭容器中，可逆反应：A(g)B(g)xC(g)符合图像()所示关系，(C)表示气体在混合气体中的体积分数。由此判断，对图像()说法不正确的是()()()Ap3p4，Y轴表示A的转化率Bp3p4，Y轴表示B的质量分数Cp3p4，Y轴表示B的转化率Dp3p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量B据图像()知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1T2。降温(T1T2)时，(C)增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，
12、曲线b的斜率比a的大，故压强p2p1，增大压强(p1p2)时，(C)增大，即平衡正向移动，故x2，即x1。由图像()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。1已知可逆反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1。若反应物初始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()D升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故A项正确，D项错误；B项增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时NO的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故正确；C项
13、有无催化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故正确。2对于反应：2A(g)B(g)2C(g)H0，下列图像正确的是()ABCDD该反应的特点是气体物质分子数目减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的物质的量分数增大；升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的物质的量分数增大，C的物质的量分数减小，达到平衡的时间短，故正确。1下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是()A混合物中各组分的浓度改变B正、逆反应速率改变C混合物中各组分的含量改变D混合体系的压强发生改变C对于反应前后气体总物质的量不变的反应，缩小容器的容积，混合物中各组分浓
14、度改变，但平衡不发生移动，A项不符合题意；使用合适的催化剂，正、逆反应速率都改变，但平衡不移动，B项不符合题意；如果反应前后气体总物质的量不变，则压强的变化对平衡无影响，D项不符合题意。2(双选)制取水煤气的反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(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C减小CO(g)的浓度 D增大压强AC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；减小反应产物CO(g)的浓度，平衡正向移动；增大压强平衡逆向(气体系数减小的方向)移动。3最近几年春冬季节全国各地不断出现雾霾天气，严重影响了人们的日常生活。减少
15、汽车尾气的排放对治理雾霾有重大作用。汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)H373.4 kJmol1。在恒容密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()ABCDCH373.4 kJmol1，温度升高，平衡逆向移动，K减小，CO转化率降低，故A、B两项均错；K只与温度有关，C项正确；D项增大N2的物质的量，平衡逆向移动，则NO转化率降低，所以D项错。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T1T2；温度越高，平衡时c平(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)初始浓度/(molL1) 0.050 0 0转化浓度/(molL1) 0.035 0.035 0.035平衡浓度/(molL1) 0.015 0.035 0.035K0.082 molL1。答案(1)(2)0.082 molL1