高中化学2.3化学平衡第2课时影响化学平衡移动的因素导学案新人教版

第2课时影响化学平衡移动的因素1.明确化学平衡移动的概念，会根据反应速率变化判断化学平衡的移动方向。2.理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响。3.了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用。化学平衡的移动浓度、压强对化学平衡的影响一、化学平衡的移动1．定义在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如浓度、温度、气体反应的压强等)，化学平衡状态被破坏，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象叫做平衡状态的移动，简称平衡移动。2．图示表示v(正)v(逆)――→正向反应一定时间v(正)＝v(逆)――→改变条件v(正)≠v(逆)――→一定时间v′(正)＝v′(逆)二、浓度对化学平衡的影响1．实验探究探究1依据K2Cr2O7溶液中存在的平衡：Cr2O2－7(橙色)＋H2O2CrO2－4(黄色)＋2H＋，完成实验。实验步骤实验现象橙黄色变为橙色橙黄色变为黄色结论c(H＋)增大，平衡向逆反应方向移动c(H＋)减小，平衡向正反应方向移动探究2依据Fe3＋与SCN－存在的平衡：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)，完成实验。实验(1)步骤现象溶液颜色变深溶液颜色变深实验(2)步骤向试管①中滴加0.01mol·L－1NaOH溶液向试管②中滴加0.01mol·L－1NaOH溶液现象溶液颜色变浅溶液颜色变浅结论对可逆反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，分别增大c(Fe3＋)和c(SCN－)后，Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动；滴加NaOH溶液，由于3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，减小了Fe3＋的浓度，Fe(SCN)3的浓度也减小了，即化学平衡向逆反应方向移动2.影响规律(1)其他条件不变时，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)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。三、压强对化学平衡(有气体参与的反应)的影响1.2．对于反应前后气体分子数不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡不发生移动。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)平衡移动的原因是v(正)≠v(逆)。()(2)若外界条件改变引起平衡中v(正)v(逆)，则平衡正向移动。()(3)化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化。()(4)化学反应速率改变，平衡一定发生移动。()(5)反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在某温度下达到平衡后，增加一部分C(s)，相当于增大了反应物的浓度，平衡右移。()(6)任何条件下，增大反应物浓度，平衡一定右移。()(7)有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强一定能使平衡发生移动。()(8)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡。若充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动。()(9)在恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，压强不变，平衡一定不移动。()(10)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后，增大压强，v(正)增大，v(逆)减小。()答案：(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√(9)×(10)×2．反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，加入少量KCl固体，平衡是否移动？为什么？答案：不移动，因为FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl反应中的平衡是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，KCl与该平衡无关。3．炼铁炉中CO发生的反应为3CO(g)＋Fe2O3(s)高温2Fe(s)＋3CO2(g)，如果增大该反应体系的压强，能使平衡向正反应方向移动吗？答案：不能，因为该反应前后气体分子数相等，增大反应体系的压强，平衡不发生移动。1．化学平衡移动的根本原因：v(正)≠v(逆)。2．化学平衡移动的判断(1)当外界条件改变时，若引起v(正)v(逆)，则化学平衡向正反应方向移动，各组分含量发生改变；(2)当外界条件改变时，若引起v(正)v(逆)，则化学平衡向逆反应方向移动，各组分含量发生改变；(3)当外界条件改变时，v(正)、v(逆)都变化，若v(正)和v(逆)仍保持相等，则化学平衡不发生移动，各组分含量不发生改变。3．新、旧平衡的区别：平衡时各组分的含量发生变化，但各自有定值。4．浓度变化对化学平衡的影响规律化学平衡aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D为非固体)体系浓度变化增大反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度速率变化v正瞬间增大，v逆瞬间不变，v′正＞v′逆v逆瞬间增大，v正瞬间不变，v′逆＞v′正v逆瞬间减小，v正瞬间不变，v′正＞v′逆v正瞬间减小，v逆瞬间不变，v′逆＞v′正平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动速率与时间的图像规律总结在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动5.压强变化对化学平衡的影响规律化学平衡aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均为气体，a＋b＞c＋d)aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D均为气体，a＋b＜c＋d)体系压强变化增压减压增压减压速率变化v(正)、v(逆)同时增大，v′(正)＞v′(逆)v(正)、v(逆)同时减小，v′(逆)＞v′(正)v(正)、v(逆)同时增大，v′(逆)＞v′(正)v(正)、v(逆)同时减小，v′(正)＞v′(逆)平衡移动方向正向移动逆向移动逆向移动正向移动速率与时间的图像规律总结在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气态物质体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气态物质体积增大的方向移动已知化学反应2A(？)＋B(g)2C(？)在某温度下达到平衡状态。(1)若在体系中增加或减少A的量，平衡均不发生移动，则A一定不能为____态。(2)若C为气态，增大压强时平衡向正反应方向移动，则A为____态。[解析](1)固体或纯液体的用量改变，平衡不移动，则A应为固态或液态；(2)C为气体，加压时平衡向正反应方向移动，说明化学方程式中气体分子数左边大于右边，故A为气态。[答案](1)气(2)气(1)上述例题中若C为气态，减小压强时平衡向正反应方向移动，则A的聚集状态如何？说明理由。(2)容器的容积固定，充入He使压强增大，该平衡是否移动？说明理由。答案：(1)减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，故化学方程式中气体分子数左边小于右边，所以A为固态或液态。(2)恒容时，充入无关气体使压强增大，体系中各物质的浓度不变，正、逆反应速率不发生变化，故平衡不移动。(1)只涉及固体、液体的可逆反应，压强对化学平衡的影响极其微弱，一般不考虑。(2)在容积不变的密闭容器中，向已达到平衡的气体反应体系中充入与体系中任何物质都不反应的气体，平衡不发生移动。(3)在压强不变、体积可变的恒压容器中，向已达到平衡的气体体系中充入与体系中任何物质都不反应的气体，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。浓度对化学平衡的影响1．在恒温恒容的条件下，2A(g)＋B(g)2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下，下列叙述与示意图不相符合的是()A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B．平衡态Ⅰ后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡态ⅡC．平衡态Ⅰ后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡态ⅡD．B在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等解析：选C。由题给图像可以看出，平衡态Ⅰ改变的瞬间，逆反应速率未改变，正反应速率突然增大，可知为增大反应物的浓度，B项正确，C项不正确；由于平衡发生移动，可知两平衡态时同一种反应物的浓度不相等，D项正确；反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，A项正确。2．在水溶液中橙色的Cr2O2－7与黄色的CrO2－4有下列平衡关系：Cr2O2－7＋H2O2CrO2－4＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈____色，因为____________________________。(2)向已加入NaOH溶液的上述溶液中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈____色，因为_______________________________________________________________________。(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡____(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将____________________________________。解析：(1)加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c(CrO2－4)增大；(2)加酸使平衡左移，溶液中的c(Cr2O2－7)增大；(3)加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋CrO2－4===BaCrO4↓，平衡向右移动，溶液颜色将由橙黄色逐渐变浅，直至无色。答案：(1)黄OH－与H＋结合生成水，使平衡向右移动，CrO2－4浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色(2)橙c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O2－7浓度增大，溶液又由黄色变为橙色(3)向右移动逐渐变浅，直至无色压强对化学平衡的影响3．(2017·延安高二测试)反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)达到平衡后，仅减小压强对反应产生的影响是()A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析：选C。减小压强，体系中各组分浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。4．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g)ΔH0，达到平衡时采取下列措施，可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是()A．移走少量CB．扩大容积，减小压强C．缩小容积，增大压强D．体积不变，充入惰性气体解析：选C。A项，C为固体，改变其量，对反应速率无影响，A错；B项，扩大容积，v正减小，c(D)也减小，B错；C项，缩小容积，浓度增大，速率也增大，平衡右移，c(D)也增大，C对；D项，体积不变，充入惰性气体，反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动，D错。温度、催化剂对化学平衡的影响勒夏特列原理一、温度对化学平衡的影响1．实验探究依据平衡2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ/mol，(红棕色)(无色)完成实验。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；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动2.影响规律在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。二、催化剂对化学平衡的影响催化剂能同等程度地改变(一般为增大)正、逆反应的反应速率，对化学平衡移动无影响，但能缩短反应达到平衡所需要的时间。三、勒夏特列原理1．原理如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。2．注意事项(1)研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应。(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。(3)平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)任意可逆反应的化学平衡状态，都会受温度的影响而发生移动。()(2)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小。()(3)其他条件不变，降低可逆反应体系的温度，正、逆反应速率同等程度地减小。()(4)其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。()(5)催化剂能加快反应速率，故能提高反应物的转化率。()(6)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡体系。()(7)在达到平衡的可逆反应