2.3.1 濃度、壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡的影響 學(xué)案 高二上學(xué)期化學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修1

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE2專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第三單元化學(xué)平衡的移動(dòng)第1課時(shí)濃度、壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡的影響學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)平衡移動(dòng)的概念。2.了解外界條件（濃度、壓強(qiáng)）對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。自主學(xué)習(xí)1．在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，當(dāng)外界條件改變時(shí)，原有的平衡狀態(tài)被破壞，建立起新的平衡狀態(tài)的過程稱為化學(xué)平衡的移動(dòng)。2．濃度變化對化學(xué)平衡的影響大量實(shí)驗(yàn)表明，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，平衡向方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度，平衡向方向移動(dòng)。工業(yè)上利用此原理通過或的方法提高產(chǎn)量、降低成本。3．壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡的影響對于可逆反應(yīng)aA(g)bB(g)，通過改變?nèi)萜黧w積的方法增大體系壓強(qiáng)時(shí)：若a>b，平衡移動(dòng)；若a＝b，平衡移動(dòng)；若a<b，平衡移動(dòng)。問題探究：1．某一可逆反應(yīng)，一定條件下達(dá)到了化學(xué)平衡，若化學(xué)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡是否一定發(fā)生移動(dòng)？若平衡發(fā)生移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率是否一定發(fā)生改變？2．加入適量的KCl固體，可逆反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的化學(xué)平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)？為什么？3．增大反應(yīng)物濃度使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定提高嗎？試舉例說明。4．針對有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)一定能夠使平衡發(fā)生移動(dòng)？課堂互動(dòng)一、濃度變化對化學(xué)平衡的影響1．化學(xué)平衡的移動(dòng)(1)化學(xué)平衡移動(dòng)的原因及本質(zhì)①原因：外界條件的改變eq\a\vs4\al(舊平衡,v正＝v逆)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up18(條件改變),\s\do17(v正≠v逆)))eq\a\vs4\al(新平衡,v正′＝v逆′)②本質(zhì)化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率發(fā)生不同程度的改變。在化學(xué)平衡移動(dòng)的過程中，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著，直到新的平衡建立。(2)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向①若改變外界條件引起v正>v逆，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。②若改變外界條件引起v正<v逆，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。③若改變外界條件引起v正和v逆都同等程度發(fā)生變化，則化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)。2．濃度變化對化學(xué)平衡的影響規(guī)律化學(xué)平衡aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均不是固體和純液體)濃度的變化增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減小生成物濃度平衡移動(dòng)方向正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向正反應(yīng)方向反應(yīng)速率變化v正先增大，v逆后增大v正先減小，v逆后減小v逆先增大，v正后增大v逆先減小，v正后減小v-t圖像規(guī)律總結(jié)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)對點(diǎn)練習(xí)：1．恒溫下，某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，下列敘述與圖示不相符的是()A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡狀態(tài)ⅡC．該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡狀態(tài)ⅡD．同一種反應(yīng)物在平衡狀態(tài)Ⅰ和平衡狀態(tài)Ⅱ時(shí)濃度不相等2．已知FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，達(dá)到平衡后，進(jìn)行下列操作，平衡怎樣移動(dòng)？(1)加入少量FeCl3固體：平衡________移動(dòng)(填“正向”“逆向”或“不”，下同)。(2)加入少量KSCN固體：平衡________移動(dòng)。(3)加入少量KCl固體：平衡________移動(dòng)，其理由是_________________。規(guī)律方法只要是增大物質(zhì)(非固體和純液體)濃度，不論是增大反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定小于原平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率。二、壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡的影響1．壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡的影響規(guī)律2．加入“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響(1)恒溫、恒容條件原平衡體系eq\o(→,\s\up18(充入“惰性氣體”))體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動(dòng)。(2)恒溫、恒壓條件原平衡體系eq\o(→,\s\up18(充入“惰性氣體”))容器體積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小因此，加入“惰性氣體”對平衡是否有影響，要看各氣態(tài)物質(zhì)的濃度是否改變，然后根據(jù)以上討論的情況做出判斷，不能一概而論。對點(diǎn)練習(xí)：3．某溫度下，密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX(g)bY(g)＋cZ(g)，達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來容積的一半，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，物質(zhì)Y和Z的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是()A．a(chǎn)>b＋cB．壓縮容器的容積時(shí)，v正增大，v逆減小C．達(dá)到新平衡時(shí)，物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小D．達(dá)到新平衡時(shí)，混合物中Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大4．已知反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變壓強(qiáng)，其反應(yīng)速率的變化曲線分別如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)①表示改變壓強(qiáng)的方式是________壓強(qiáng)，化學(xué)平衡________移動(dòng)，m＋n________p＋q。(2)②表示改變壓強(qiáng)的方式是________壓強(qiáng)，化學(xué)平衡________移動(dòng)，m＋n________p＋q。(3)③表示改變壓強(qiáng)的方式是________壓強(qiáng)，化學(xué)平衡________移動(dòng)，m＋n________p＋q。規(guī)律方法在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)(縮小容器體積)，不管平衡是否移動(dòng)，平衡體系中各物質(zhì)的濃度均增大，正、逆反應(yīng)速率均增大；減小壓強(qiáng)(增大容器體積)，各物質(zhì)的濃度均減小，正、逆反應(yīng)速率均減小。效果檢測1．如圖所示是恒溫條件下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖，下列敘述與示意圖不相符合的是()A．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡態(tài)ⅡC．該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡態(tài)ⅡD．同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時(shí)濃度不相等2．下列能說明化學(xué)平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是()A．反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)，改變某一條件后，氣體顏色加深B．反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)，改變某一條件后單位時(shí)間內(nèi)消耗H2和HI的物質(zhì)的量之比大于1∶2C．反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)，改變某一條件后，NH3的濃度增大D．反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)，恒溫恒壓條件下，充入He3．某溫度下，在固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶2∶1。保持溫度不變，以2∶2∶1的物質(zhì)的量之比再充入A、B、C，則()A．平衡不移動(dòng)B．再達(dá)平衡時(shí)，n(A)∶n(B)∶n(C)仍為2∶2∶1C．再達(dá)平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)增大D．再達(dá)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小4．反應(yīng)：mA＋nBpC在某溫度下達(dá)到平衡時(shí)：(1)若A、B、C都是氣體，減壓后，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，則m、n、p的關(guān)系為。(2)若只有C為氣體，且m＋n＝p，在加壓時(shí)，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則平衡必定是向方向發(fā)生移動(dòng)。(3)如果在體系中增加或減少B的量，平衡均不移動(dòng)，則B是態(tài)或態(tài)。

參考答案自主學(xué)習(xí)2．正反應(yīng)逆反應(yīng)增加相對廉價(jià)的反應(yīng)物及時(shí)分離出生成物3．正向不發(fā)生逆向問題探究：1．提示：化學(xué)反應(yīng)速率改變，平衡不一定移動(dòng)。若速率改變后，v正＝v逆，平衡不移動(dòng)，若v正≠v逆，則平衡發(fā)生移動(dòng)。若平衡發(fā)生移動(dòng)，說明v正≠v逆，即化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生改變。2．提示：可逆反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl實(shí)際是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，該反應(yīng)中K＋、Cl－并沒有參與反應(yīng)，因此K＋、Cl－的濃度改變，并不影響平衡狀態(tài)，所以加入適量KCl固體，平衡不移動(dòng)。3．提示：不一定，如N2＋3H22NH3，增大N2濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率提高，但N2的轉(zhuǎn)化率反而降低。4．提示：不一定，若化學(xué)反應(yīng)方程式等號兩邊氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，則改變壓強(qiáng)不會導(dǎo)致化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。課堂互動(dòng)對點(diǎn)練習(xí)：1．答案：C解析：化學(xué)平衡一經(jīng)建立，其正、逆反應(yīng)速率必定相等，A項(xiàng)正確；在平衡狀態(tài)Ⅰ的基礎(chǔ)上瞬時(shí)增大反應(yīng)物濃度，生成物濃度瞬時(shí)不變，此時(shí)正反應(yīng)速率瞬時(shí)增大，逆反應(yīng)速率瞬時(shí)不變，隨后又在新的基礎(chǔ)上達(dá)到平衡，B項(xiàng)正確；對于平衡狀態(tài)Ⅰ，減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率必然減小，顯然與題圖不符，C項(xiàng)不正確；對同一種反應(yīng)物而言，只要平衡移動(dòng)，該物質(zhì)的濃度一定會發(fā)生變化，D項(xiàng)正確。2．答案：(1)正向(2)正向(3)不K＋和Cl－不參加反應(yīng)，溶液中Fe3＋、SCN－濃度不變解析：分析給出的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)的本質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。(1)加入少量FeCl3固體，溶液中Fe3＋濃度增大，即增大了反應(yīng)物的濃度，故平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)加入少量KSCN固體，溶液中SCN－濃度增大，即增大了反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)加入少量KCl固體，溶液中Fe3＋、SCN－濃度不變，K＋和Cl－不參加反應(yīng)，即不影響反應(yīng)物、生成物的濃度，故化學(xué)平衡不移動(dòng)。3．答案：C解析：恒溫下，容器容積縮小為原來的一半，則物質(zhì)Y和Z的濃度將增加至原來的2倍，而實(shí)際上新平衡時(shí)為原來的1.8倍，說明平衡逆向移動(dòng)，則a<b＋c，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)壓縮容器的容積時(shí)(即增大壓強(qiáng))，正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡逆向移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)，反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率減小，生成物Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．答案：(1)增大逆向<(2)減小正向<(3)減小不＝解析：(1)圖像①改變壓強(qiáng)后，v正′、v逆′都增大，故改變壓強(qiáng)的方式是增大壓強(qiáng)；v正′小于v逆′，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)向氣體體積減小的方向移動(dòng)，故逆反應(yīng)方向是氣體體積減小的方向，即m＋n<p＋q。(2)圖像②改變壓強(qiáng)后，v正′、v逆′都減小，故改變壓強(qiáng)的方式是減小壓強(qiáng)；v正′大于v逆′，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)向氣體體積增大的方向移動(dòng)，故正反應(yīng)方向是氣體體積增大的方向，即m＋n<p＋q。(3)圖像③改變壓強(qiáng)后，v正′、v逆′都減小，故改變壓強(qiáng)的方式是減小壓強(qiáng)；v正′、v逆′同等倍數(shù)的減小，化學(xué)平衡不移動(dòng)，氣體體積反應(yīng)前后相等，即m＋n＝p＋q。效果檢測1．答案：C解析：由題給圖像可以看出，由平衡態(tài)Ⅰ到平衡態(tài)Ⅱ的轉(zhuǎn)化過程中，逆反應(yīng)速率未改變，正反應(yīng)速率突然增大，可知是增大反應(yīng)物的濃度，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)不正確；由于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可知兩平衡態(tài)下同一種反應(yīng)物的濃度不相等，D項(xiàng)正確；反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，A項(xiàng)正確。2．答案：B解析：A項(xiàng)，若增大壓強(qiáng)，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)NO2的濃度比原平衡時(shí)大，氣體顏色加深；若恒容條件下加入N2O4，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO2的濃度增大，氣體顏色加深，所以氣體顏色加深不能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)，單位時(shí)間內(nèi)消耗H2和HI的物質(zhì)的量之比等于1∶2時(shí)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，大于1∶2時(shí)說明氫氣的消耗速率大于其生成速率，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，B項(xiàng)正確。C項(xiàng)，若增大壓強(qiáng)，平衡向體積減小的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NH3的濃度增大；若增大氨氣的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，移動(dòng)的結(jié)果是降低氨氣濃度增大的趨勢，但平衡時(shí)氨氣的濃度仍比原平衡時(shí)高，所以氨氣的濃度增大不能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。恒溫恒壓下充入He，容器的體積增大，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤