18-19 第2章 第3节 课时2 影响化学平衡移动的因素

课时2 影响化学平衡移动的因素
学习目标：1.理解浓度、温度和压强等外因对化学平衡的影响。

(重点) 2.能用对立统一和动态平衡的观点理解外界条件对化学平衡的影响。

(难点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1．化学平衡移动
(1)含义：当一个可逆反应达到平衡后，如果改变浓度、温度、压强等反应条件，原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，在一段时间后达到新的平衡。

(2)实质：改变条件后： ①v 正≠v 逆。

②各组分的百分含量发生改变。

(3)图示
v 正>v 逆 ――→正向反应 v 正＝v 逆 ――→改变条件 v 正≠v 逆 ――→一定时间
v ′正＝
v ′逆
2．浓度对化学平衡的影响 (1)实验探究 探究1：
①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。

3．压强对化学平衡的影响
(1)适用对象：有气体参加的可逆反应。

(2)影响规律
当其他条件不变时：
①若为体积不等的反应
增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；
减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。

②若为等体积反应
增大压强时，v
正、v
逆
同等程度地增大；减小压强时，v
正
、v
逆
同等程度地减
小，平衡均不发生移动。

4．温度对化学平衡的影响
(1)实验探究
升高温度，平衡向吸热方向移动。

降低温度，平衡向放热方向移动。

5．催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡无影响，原因是催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。

但是使用催化剂，能改变反应到达平衡所需的时间。

6．勒夏特列原理
(1)定义：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

(2)勒夏特列原理的适用条件
①勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。

②勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等。

[基础自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)升高温度，化学平衡一定发生移动。

()
(2)平衡向正反应方向移动过程中，v正不断地增大。

()
(3)不论恒温恒容，还是恒温恒压容器，加入稀有气体，平衡皆发生移动。

()
(4)向平衡体系FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl中加入少量KCl，平衡向左移动。

()
(5)压缩容器后，容器中的气体反应存在的化学平衡一定发生移动。

()
(6)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动。

()
【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×
2A(g)2B(g)＋E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应
2．反应
速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是()
【导学号：80192100】A．加压B．减压
C．减少E的浓度D．降温
D[正反应速率降低，可能是减压或降温，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，只能是降温。

]
[合作探究·攻重难]
B c
B
1．对于①N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) ΔH <0
②2NH 3(g)
N 2(g)＋3H 2(g) ΔH >0
其中v -t 图像为
(1)反应①
t 1时刻改变的条件为____________________________________________； t 2时刻改变的条件为_____________________________________________。

(2)反应②
t 1时刻改变的条件为___________________________________________；
t2时刻改变的条件为____________________________________________。

【解析】t1时刻反应速率增大，说明是升温或加压；而t2时刻反应速率减小，说明是降温或减压。

【答案】(1)增大压强降低温度
(2)升高温度减小压强
2．一定条件下，A(g)＋B(g)C(g)ΔH<0，达到平衡后根据下列图像判断：
(1)升高温度，达到新平衡的是________(填“A”“B”“C”“D”“E”，下同)，新平衡中C的体积分数______(填“增大”“减小”“不变”，下同)。

(2)减小压强，达到新平衡的是________，A的转化率________。

(3)减小C的量，达到新平衡的是________。

(4)增加A的量，达到新平衡的是________，此时B的转化率________，A 的转化率________。

(5)使用催化剂，达到新平衡的是________，C的质量分数________。

【解析】A图v′(正)突增，v(逆)从原平衡渐增，故为增大反应物浓度；B图v′(逆)、v′(正)均突增且v′(逆)>v′(正)，故为升温[若加压v′(正)>v′(逆)]；C图v′(逆)、v′(正)均突减，故为改变温度或压强，由v′(逆)>v′(正)知为减压；D图v′(逆)＝v′(正)，故使用催化剂；E图v′(逆)突减，v′(正)从原平衡逐渐减小，故为减小生成物浓度。

【答案】(1)B减小(2)C减小(3)E(4)A增大减小(5)D不变
1.应用勒夏特列原理需要注意的问题
(1)确定条件的改变是否影响化学平衡，即确定是不是改变了影响化学平衡的条件，如：
①改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量，并未改变影响化学平衡的条件。

②即使是有气体存在的化学平衡体系，在恒容、恒温条件下充入稀有气体，也未改变影响化学平衡的条件。

(2)可逆反应是否存在能够减弱某项条件改变的反应方向。

例如a A(g)＋
b B(g)
c C(g)＋
d D(g)，当a＋b＝c＋d时，它无气体体积增大或减小的反应方向，
所以即使改变压强，化学平衡也不移动。

而若对体系：N 2(g)＋3H2(g)高温、高压催化剂
2NH3(g)加压，如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡则会向气体体积减小的方向移动，移动的结果是使体系的压强减小，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。

2．平衡移动原理中的“减弱”具有的双重含义
(1)从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如增大反应物浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动；升高温度，平衡就向吸热反应即使温度降低的方向移动。

这种移动可以理解为与条件改变“对着干”。

(2)从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化。

如向平衡体系N
2
(g)＋3H2(g)2NH3(g)(平衡时，N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol)中又充入d mol N2，则达到新平衡时，n(N2)的取值范围的a mol<n(N2)<(a＋d)mol，即平衡的移动是减弱这种改变，而不能抵消更不能超越这种改变。

[对点训练]
3．COCl
2
(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，其中能提高COCl2转化率的是()
A．①②④B．①④⑥
C．②③⑤D．③⑤⑥
B[①该反应的正反应是吸热反应，升温平衡向正反应方向移动，故可提高COCl2的转化率。

②恒容通入惰性气体，由于与反应有关的物质的浓度未改变，所以对反应无影响，平衡不移动，故COCl2的转化率不变。

③增加CO浓度，平衡逆向移动，故COCl2的转化率变小。

④减压平衡正向移动，所以COCl2的转化率变大。

⑤使用催化剂只能影响化学反应速率，对化学平衡无影响。

⑥相当于减压，同④。

综上所述，能提高COCl2转化率的有①④⑥。

故B正确。

] 4．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＋
H 2O2CrO2－4＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。

(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈______色。

(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈________色。

(3)向原溶液中逐渐加入足量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】加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c(CrO2－4)增大；加酸使平衡左移，溶液中的c(Cr2O2－7)增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋CrO2－4===BaCrO4↓(黄色)，平衡向右移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。

【答案】(1)黄(2)橙(3)向右移动由橙色逐渐变浅，直至无色
[当堂达标·固双基]
(g)N2O4(g)，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个
1．已知反应：2NO
连通的烧瓶里，然后用止水夹夹住橡胶管，把烧瓶A放入热水里，把烧瓶B放入冰水里，如图所示。

与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现，A烧瓶内气体颜色变深，B烧瓶内气体颜色变浅。

下列说法错误的是()
【导学号：80192101】
A．上述过程中，A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B烧瓶内气体密度均保持不变
(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应
D．反应2NO
D[A项，升高温度，正、逆反应速率都增大，正确；B项，B烧瓶内气体颜色变浅，说明平衡向生成N2O4的方向移动，B烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，正确；C项，容器的容积不变，混合气体的质量不变，A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变，正确；D项，放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N
O4的方向移动，故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热
反应，错误。

]
2．反应NH 4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况下，不会使平衡发生移动的是()
①温度、容积不变时，通入SO2气体②移走一部分NH4HS固体③容器体积不变，充入氮气④保持压强不变，充入氮气
A．①②B．②③
C．③④D．①④
B[通入SO2后，发生反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，相当于减小了生成物的浓度，平衡将向正反应方向移动，①不符合题意；固体量的多少不影响平衡的移动，则移走部分NH4HS固体不能使平衡发生移动，②符合题意；恒容时，充入不与体系中各物质反应的其他物质，原平衡体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，③符合题意；充入不与体系中各物质反应的其他物质，此时体系的分子
数增加，要保持恒压，容器体积必须增大，原平衡体系中各物质的浓度将减小，平衡将向气体体积增大的方向移动，④不符合题意。

]
[题后反思]在容积可变的恒压容器中充入一种不会发生化学反应的气体，此时虽然总压强不变，但参与反应的各气态物质的浓度发生改变，故应考虑平衡发生移动的问题。

(g)N2O4(g)达到平衡后，在温度不变时欲使
3．对于反应2NO
c(NO2)/c(N2O4)比值增大，可以采取()
A．体积不变，增加NO2的量
B．体积不变，增加N2O4的量
C．使体积扩大到原来的2倍
D．使体积不变充入N2
C[体积不变，增加NO2、N2O4的量相当于加压，NO2的转化率增大，c(NO2)/c(N2O4)减小，A、B项错误；使体积扩大到原来的2倍，压强减小，平衡左移，NO2的转化率减小，c(NO2)/c(N2O4)增大，C项正确；使体积不变充入N2，平衡不移动，c(NO2)/c(N2O4)不变，D项错误。

]
O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中
4．反应3Fe(s)＋4H
进行，试回答：
【导学号：80192102】
(1)增加Fe的量，其正反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡________移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同)。

(2)将容器的体积缩小一半，其正反应速率________，平衡________移动。

(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率________，平衡________移动。

(4)保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率________，平衡________移动。

【解析】(1)增加Fe的量，其正反应速率不变，平衡不移动。

(2)将容器的体积缩小一半，压强增大，其正反应速率增大，但反应前后气体体积不变，平衡不移动。

(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但容器中原气体的浓度不变，正反应速率不变，平衡不移动。

(4)保持体积不变，充入水蒸气，反应物的浓度增大，其正反应速率增大，平衡向正反应方向移动。

【答案】(1)不变不(2)增大不(3)不变不
(4)增大向正反应方向。