
1.變化觀念與平衡思想:從變化的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡的移動(dòng),即可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,濃度、壓強(qiáng)改變,平衡將會(huì)發(fā)生移動(dòng)而建立新的平衡。
2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:從濃度、壓強(qiáng)角度分析對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響,分析理解化學(xué)平衡的移動(dòng);通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證說(shuō)明濃度、壓強(qiáng)的改變對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
一、濃度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響
二、壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡的影響
濃度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響
1.化學(xué)平衡的移動(dòng)(1)概念:改變外界條件,破壞 ,建立起____________的過(guò)程。(2)移動(dòng)的原因:化學(xué)平衡狀態(tài)是有條件的
(3)改變的外界條件通常是 、 和 。
2.實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響(1)按表中實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其結(jié)論填入表中:
c(H+)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
NaOH溶液使c(H+)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
(2)濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時(shí):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)。
3.用平衡常數(shù)分析濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響(1)濃度商:對(duì)于一般的可逆反應(yīng),如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在任意時(shí)刻 稱為濃度商,用Qc表示。(2)以平衡常數(shù)的值為標(biāo)準(zhǔn),可以判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),以及將向哪個(gè)方向進(jìn)行最終建立新的平衡。Qc與K相比較:若Qc>K:平衡向 移動(dòng);若Qc=K:體系處于 狀態(tài),平衡不移動(dòng);若Qc<K:平衡向 移動(dòng)。
(3)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律的解釋
增大c(反應(yīng)物)減小c(生成物)
Qc ,則Qc K,平衡向 方向移動(dòng);
增大c(生成物) 減小c(反應(yīng)物)
Qc ,則Qc K,平衡向 方向移動(dòng)。
4.用v-t圖像分析濃度變化對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響已知反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,有關(guān)物質(zhì)的濃度發(fā)生改變,其反應(yīng)速率的變化曲線分別如圖所示:①t1時(shí)刻,增大反應(yīng)物濃度,使v′正增大,而v′逆不變,則v′正 v′逆,平衡向 方向移動(dòng)。
②t1時(shí)刻,減小生成物濃度,使v′逆減小,而v′正不變,則v′正 v′逆,平衡向 方向移動(dòng)?!?br/>③t1時(shí)刻,增大生成物濃度,使v′逆增大,而v′正不變,則v′逆 v′正,平衡向 方向移動(dòng)。
④t1時(shí)刻,減小反應(yīng)物濃度,使v′正減小,而v′逆不變,則v′逆 v′正,平衡向 方向移動(dòng)?!?br/>5.實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用工業(yè)上用適當(dāng)增加相對(duì)廉價(jià)的反應(yīng)物或及時(shí)分離出生成物的方法提高產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本。
(1)合成氨反應(yīng)中,增大N2的濃度,可使平衡正向移動(dòng),提高H2的轉(zhuǎn)化率,降低成本( )(2)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在某溫度下達(dá)到平衡后,增加一部分C(s),v正增大,平衡正向移動(dòng)( )(3)其他條件不變時(shí),減小反應(yīng)物濃度,平衡逆向移動(dòng),v逆增大,v正減小( )(4)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng),則平衡常數(shù)增大( )(5)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在某溫度下達(dá)到平衡后,分離出H2,濃度商變小( )
1.檢驗(yàn)Fe3+的存在,可向溶液中加入KSCN溶液,發(fā)生如下反應(yīng):
能使該可逆反應(yīng)發(fā)生平衡移動(dòng)的是_______(填序號(hào))。①加入KCl固體?、诩尤隖e粉 ③加入FeCl3固體不能使平衡發(fā)生移動(dòng)的是___,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
(淺黃色) (無(wú)色) (無(wú)色) (血紅色)
該可逆反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,加入KCl固體,只增加了c(K+)、c(Cl-),未改變c(Fe3+)、c(SCN-)、c[Fe(SCN)3],平衡不移動(dòng)
2.“低碳循環(huán)”引起各國(guó)的高度重視。已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以CO和H2為主的合成氣,合成氣有廣泛的應(yīng)用。試回答下列問(wèn)題:(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1 100 ℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。溫度升高, 化學(xué)平衡移動(dòng),達(dá)到新的平衡時(shí)平衡常數(shù)K將______(填“增大”“減小”或“不變”)。
正反應(yīng)吸熱,升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),高爐內(nèi)CO2和CO濃度的比值增大,即平衡常數(shù)K將增大。
(2)1 100 ℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025 ml·L-1,c(CO)=0.1 ml·L-1,在這種情況下,該反應(yīng)______(填“正向”或“逆向”)進(jìn)行,判斷依據(jù)是_________________________。
1 100 ℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025 ml·L-1,c(CO)=0.1 ml·L-1,濃度商Qc= =0.25<K=0.263,此時(shí)未達(dá)到化學(xué)平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行。
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,下列敘述與示意圖不相符的是A.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B.平衡狀態(tài)Ⅰ到平衡狀態(tài)Ⅱ是平衡正向移動(dòng)C.平衡狀態(tài)Ⅰ到平衡狀態(tài)Ⅱ是平衡逆向移動(dòng)D.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.將5 mL 0.005 ml·L-1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 ml·L-1 KSCN溶液混合,達(dá)到平衡后溶液呈血紅色,再將混合液分成5份,分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
下列說(shuō)法不正確的是A.對(duì)比試管①和②,是為了證明增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng)B.對(duì)比試管①和③,是為了證明增大反應(yīng)物濃度,平衡逆向移動(dòng)C.對(duì)比試管①和④,是為了證明增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng)D.對(duì)比試管①和⑤,是為了證明減小反應(yīng)物濃度,平衡逆向移動(dòng)
FeCl3溶液和KSCN溶液反應(yīng)的本質(zhì)是Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,改變鉀離子或氯離子的濃度對(duì)平衡沒(méi)有影響,B錯(cuò)誤;在原平衡體系中加入NaOH溶液,F(xiàn)e3+與OH-反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,溶液中Fe3+的濃度減小,D正確。
3.(2022·湖南長(zhǎng)沙一中高二月考)常溫下,水溶液中的反應(yīng)Fe3++SCN-Fe(SCN)2+達(dá)到平衡時(shí),c(SCN-)=0.10 ml·L-1,c(Fe3+)=0.04 ml·L-1,c[Fe(SCN)2+]=0.68 ml·L-1。回答下列問(wèn)題:(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)_______。
(2)加水稀釋至原溶液體積的2倍,平衡將向____(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)。
(1)“濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”中的“濃度”是指與反應(yīng)有關(guān)的氣體或溶液中參加反應(yīng)的離子的濃度。(2)對(duì)于離子平衡體系,注意離子濃度的改變方式,排除不參與反應(yīng)的離子的干擾。(3)固體或純液體的濃度是常數(shù),改變固體或純液體的量并不影響v正、v逆的大小,平衡不移動(dòng)。
(4)根據(jù)Qc與K的關(guān)系,判斷v正、v逆的相對(duì)大小及平衡移動(dòng)方向的方法:①Q(mào)c=K,v正=v逆,平衡不移動(dòng);②Qc<K,v正>v逆,平衡正向移動(dòng);③Qc>K,v正<v逆,平衡逆向移動(dòng)。
壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡的影響
1.壓強(qiáng)改變與濃度商(Qc)、K以及化學(xué)平衡移動(dòng)間的關(guān)系
2.請(qǐng)分析討論在恒溫下,壓縮容器的體積,增大壓強(qiáng),下列三個(gè)反應(yīng)的濃度商Qc的變化和平衡移動(dòng)的方向,填寫下表:
3.在其他條件不變的情況下,壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律
(1)若a>b,即正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),____ 移動(dòng)。(2)若a=b,即反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng),改變反應(yīng)體系的壓強(qiáng),平衡 。(3)若apA.①② B.②④ C.②③ D.①③
由圖可知,增大壓強(qiáng),B的體積分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),A為固態(tài),則有nv逆,故②正確;x點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)小于y點(diǎn),壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大,故x點(diǎn)比y點(diǎn)的反應(yīng)速率小,故③正確。
11.反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)達(dá)到平衡后,僅減小壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是A.逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
減小壓強(qiáng),體系中各組分濃度都減小,所以正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。
12.(2021·河北邢臺(tái)高二月考)一定溫度下,向某容積可變的密閉容器中加入足量碳酸鈣,發(fā)生反應(yīng)CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),并達(dá)到平衡。下列說(shuō)法正確的是A.保持容器容積不變,充入He,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.將容器容積增大為原來(lái)的2倍,當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時(shí),氣體密度不變C.增加CaCO3(s)的物質(zhì)的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO2的濃度增大D.將容器容積縮小為原來(lái)的一半,當(dāng)體系再次達(dá)到平衡時(shí),CO2的濃度 為原來(lái)的2倍
保持容器容積不變,充入He,由于參與反應(yīng)的氣體的濃度不變,則平衡不移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;將容器容積增大為原來(lái)的2倍,壓強(qiáng)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),達(dá)到平衡時(shí)溫度不變,則K=c(CO2)不變,即c(CO2)不變,容器內(nèi)氣體的密度不變,B項(xiàng)正確;CaCO3為固體,增加其物質(zhì)的量,平衡不移動(dòng),CO2的濃度不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將容器容積縮小為原來(lái)的一半,壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但由于K不變,則平衡時(shí)二氧化碳的濃度不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
A.向該溶液中加入過(guò)量濃NaOH溶液后,溶液呈橙色B.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)C.向該溶液中滴加適量的濃硫酸,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),再次達(dá)到平 衡后,氫離子濃度比原溶液大D.向體系中加入少量水,平衡逆向移動(dòng)
該反應(yīng)無(wú)元素化合價(jià)的升降,不是氧化還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;加入濃硫酸,氫離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),再次達(dá)到平衡后,氫離子濃度比原溶液大,C正確;向體系中加入少量水,平衡向離子濃度增大的方向移動(dòng),即平衡正向移動(dòng),D錯(cuò)誤。
14.下列對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的分析不正確的是①已達(dá)到平衡的反應(yīng):C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),當(dāng)增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量時(shí),平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) ②已達(dá)到平衡的反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),當(dāng)增大N2的濃度時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率一定升高?、塾袣怏w參加的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若減小反應(yīng)器容積時(shí),平衡一定向氣體體積增大的方向移動(dòng)?、苡袣怏w參加的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體,平衡一定不移動(dòng)A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
①中增加C(s)的物質(zhì)的量,由于濃度未變,平衡不移動(dòng),錯(cuò)誤;②中對(duì)于有多種物質(zhì)參加的可逆反應(yīng),增大某一反應(yīng)物的濃度,平衡右移,其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,而此反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,錯(cuò)誤;③中對(duì)于有氣體參加的非等體積的可逆反應(yīng),縮小容器體積,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),錯(cuò)誤;④中在恒壓容器中充入稀有氣體,各物質(zhì)的濃度減小,若是非等體積反應(yīng),則平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng),錯(cuò)誤。
15.(2021·湖南衡陽(yáng)八中高二月考)下列敘述及解釋正確的是A.2NO2(g)(紅棕色) N2O4(無(wú)色) ΔH<0,在達(dá)到平衡后,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,在達(dá)到平衡后,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.2C(s)+O2(g) 2CO(g),在達(dá)到平衡后,加入碳,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在達(dá)到平衡后,保持壓強(qiáng)不變,充入O2,平衡 向左移動(dòng)
縮小容積、增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),即向正反應(yīng)方向移動(dòng),但二氧化氮的濃度仍然增大,所以體系顏色加深,A項(xiàng)錯(cuò)誤;增大容積、減小壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),但氣體體積增大,各氣體濃度均減小,混合氣體顏色變淺,B項(xiàng)錯(cuò)誤;碳為固體,加入碳后,平衡不移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;保持壓強(qiáng)不變,充入O2,容器容積增大,相當(dāng)于反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng),所以平衡向左移動(dòng),D項(xiàng)正確。
16.反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí),分別得到A的物質(zhì)的量濃度如表所示:
分析表中數(shù)據(jù),回答:(1)當(dāng)壓縮體積使壓強(qiáng)從2×105 Pa增加到5×105 Pa時(shí),平衡_____(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng),理由是______________________________________________________________。
當(dāng)壓強(qiáng)增大2.5倍時(shí)c(A)增大2.5倍,
說(shuō)明平衡沒(méi)有移動(dòng),即m+n=p
(2)當(dāng)壓縮體積使壓強(qiáng)從5×105 Pa增加到1×106 Pa時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡______(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng),判斷的依據(jù)是________________________________________________________________,可能的原因是_________________________________。
大2倍時(shí),c(A)卻增加了2.2倍,說(shuō)明平衡向生成A的方向移動(dòng)
增大壓強(qiáng)時(shí),B轉(zhuǎn)化為液態(tài)或固態(tài)
17.根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響回答下列問(wèn)題:(1)碘單質(zhì)難溶于水卻易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液發(fā)生反應(yīng):I2(aq)+I(xiàn)-(aq) (aq),下列說(shuō)法不正確的是____(填字母,下同)。a.上述體系中加入苯,平衡不移動(dòng)b.可運(yùn)用該反應(yīng)原理除去硫粉中少量的碘單質(zhì)c.實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí),為增大碘單質(zhì)的溶解度可加入適量KI溶液d.加入AgNO3溶液平衡逆向移動(dòng)
加入苯,I2易溶于苯,平衡向左移動(dòng),a項(xiàng)不正確;配制碘水時(shí),加入適量KI溶液,平衡向右移動(dòng),I2的溶解度增大,c項(xiàng)正確;加入AgNO3溶液,I-+Ag+===AgI↓,平衡逆向移動(dòng),d項(xiàng)正確。
(2)某溫度下,體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH0,各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示。圖2為t2時(shí)刻后改變反應(yīng)條件,平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,且四個(gè)階段都各改變一種不同的條件。已知t3~t4階段為使用催化劑;圖1中t0~t1階段c(B)未畫(huà)出。
(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C的濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(C)=_______________________。
0.02 ml·L-1·min-1
(2)B的起始物質(zhì)的量為_(kāi)_____。各階段平衡時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示:
則K1=__________(只書(shū)寫計(jì)算式),K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為_(kāi)____________________(用“>”“
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