学年高中化学专题2化学反应速率与化学平衡第三单元第一课时化学平衡的移动学案苏教版选修4.docx

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学年高中化学专题2化学反应速率与化学平衡第三单元第一课时化学平衡的移动学案苏教版选修4

第一课时化学平衡的移动

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[课标要求]

1．理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响。

2．了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

1.增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。

2．对于有气体参与或生成的反应，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动。

对反应前后气体分子数不变的反应，改变体系的压强，平衡不发生移动。

3．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。

4．催化剂能够同等程度地增大正、逆反应速率，对化学平衡移动没有影响。

5．化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：

改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

化学平衡的移动

1．化学平衡的移动

就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。

2．图示

3．平衡移动的方向

（1）若v（正）＞v（逆），则平衡向正反应方向移动。

（2）若v（正）＝v（逆），则平衡不移动。

（3）若v（正）＜v（逆），则平衡向逆反应方向移动。

[特别提醒]　

（1）外界条件改变，平衡不一定发生移动。

①若条件改变，未引起化学反应速率的变化，则平衡一定不移动，如增加固体的用量。

②若条件改变，引起了化学反应速率的变化，但v（正）、v（逆）同等程度的改变，则平衡不发生移动。

③若条件改变，引起v（正）≠v（逆），则平衡一定发生移动。

（2）平衡发生移动，说明外界条件一定发生改变。

1．下列说法正确的是（　　）

①外界条件改变，化学平衡一定移动

②化学平衡发生移动，外界条件一定改变

③反应速率改变，平衡一定发生移动

④平衡发生移动，反应速率一定改变

⑤条件的改变使v（正）≠v（逆），平衡发生移动

A．①②③　　　　　　B．①④⑤

C．②④⑤D．③④

解析：

选C　外界条件改变平衡不一定发生移动，但平衡发生移动，条件一定改变，①错误，②正确；正、逆反应速率若在改变条件后仍相等，平衡不发生移动，若条件改变使v（正）≠v（逆），平衡一定发生移动，③错误，⑤正确；平衡发生移动，反应速率一定改变，④正确。

2．在密闭容器中进行如下反应：

CO2（g）＋C（s）2CO（g）。

（1）在单位时间内消耗了1molCO2（g），同时又消耗了2molCO（g），则v（正）__________v（逆），反应处于__________状态。

（2）若向该容器中再充入1molCO2（g），则v′（正）______v′（逆），化学平衡向____________移动。

（3）若向该容器中增加C（s），则v′（正）________v′（逆），化学平衡________移动。

解析：

单位时间内消耗1molCO2（g），则生成2molCO（g），而今又同时消耗了2molCO（g），说明v（正）＝v（逆），反应达到平衡状态。

增大反应物浓度，则v′（正）>v′（逆），平衡向正反应方向移动。

若向该容器中增加C（s），因为固体的浓度为常数，故改变其用量时，浓度不发生改变，v′（正）＝v′（逆），化学平衡不发生移动。

答案：

（1）＝　化学平衡

（2）>　正反应方向

（3）＝　不

浓度变化对化学平衡的影响

实验探究

实验原理

实验操作

实验现象

橙黄色变为黄色

橙黄色变为橙色

结论

NaOH溶液使c（H＋）变小，平衡向正反应方向移动

硝酸溶液使c（H＋）增大，平衡向逆反应方向移动

[特别提醒]　工业生产上常采用增大廉价反应物的浓度，来提高贵重物质转化率的措施，从而降低生产成本。

1．密闭容器中进行合成氨的反应，当一定温度下，反应达平衡后，增大N2的浓度，平衡怎样移动？

N2、H2的转化率如何变化？

提示：

平衡向正反应方向移动；H2的转化率增大，N2的转化率降低。

2．对于可逆反应：

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），增加固体C的用量，化学平衡是否发生移动？

提示：

增加固体或纯液体的量，由于其浓度不变，所以化学平衡不发生移动。

1．浓度对化学平衡的影响

在其他条件不变的情况下，改变参与反应物质的浓度对化学平衡的影响：

（1）增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，使得v（正）大于v（逆），平衡向正反应方向移动。

（2）减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，使得v（正）小于v（逆），平衡向逆反应方向移动。

2．平衡移动图像（vt图）

（1）平衡正向移动

（2）平衡逆向移动

1．对于可逆反应：

FeCl3＋3KSCNFe（SCN）3＋3KCl的理解不正确的是（　　）

A．增大FeCl3的浓度，平衡向正反应方向移动

B．增大KSCN的浓度，平衡向正反应方向移动

C．增大Fe（SCN）3的浓度，平衡向逆反应方向移动

D．增大KCl的浓度，平衡向逆反应方向移动

解析：

选D　该可逆反应的本质为Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，K＋、Cl－既不是反应物，也不是生成物，增大KCl的浓度，对该离子反应无影响，故平衡不移动。

2．下图所示是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是（　　）

A．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等

B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ

C．该反应达到平衡态Ⅰ后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ

D．同一种反应物在平衡态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；由于平衡向正反应方向移动，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一定相等，A项正确。

压强变化对化学平衡的影响

根据教材P54表211数据，分析压强对合成氨平衡的影响，并完成下表。

可逆反应

平衡常数表达式

改变压强对平衡的影响

增大压强

减小压强

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

K＝

正向移动

逆向移动

N2O4（g）2NO2（g）

K＝

逆向移动

正向移动

FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）

K＝

不移动

不移动

[特别提醒]　无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。

450℃时，在一密闭容器中，可逆反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），在不同压强条件下，测得平衡时混合气体中NH3的体积分数如表所示：

压强/MPa

1

5

10

30

60

100

NH3%

2.0

9.2

16.4

35.5

53.6

69.4

[问题思考]

1．从表格中的数据判断减小压强，氨气的体积分数如何变化？

从而说明平衡怎样移动？

提示：

减小压强，氨的体积分数减小；说明平衡向逆反应方向移动。

2．对于反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），增大压强，平衡是否发生变化？

为什么？

提示：

平衡不发生移动；原因是该反应前后气体物质的量不变，增大压强，正、逆反应速率改变的程度相同。

1．压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系

2．在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响

（1）增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。

（2）减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。

3．平衡移动图像（vt图）

以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例

（1）若m＋n＞p＋q

（2）若m＋n＜p＋q

（3）若m＋n＝p＋q

1．在常温下，下列可逆反应体系的气体颜色变化不受压强变化影响的是（　　）

A．2NO2N2O4

B．2NO22NO＋O2

C．2HIH2＋I2

D．FeCl3＋3KSCNFe（SCN）3＋3KCl

解析：

选CD　A和B，压强改变化学平衡移动，气体颜色变化；C常温下，I2为固体，压强的变化虽能使平衡移动，但气体无颜色变化；D是在溶液中进行的反应，压强对平衡无影响。

2．已知化学反应2A（？

）＋B（g）2C（？

）达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是（　　）

A．A是气体，C是固体

B．A、C均为气体

C．A、C均为固体

D．A是固体，C是气体

解析：

选D　增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是气体体积减小的反应，故C为气体，A不是气体（如固体）。

温度变化对化学平衡的影响

实验探究

实验原理

实验操作

实验现象

溶液变为蓝色

溶液不变色

溶液变为粉红色

结论

升高温度，平衡向正反应方向移动；降低温度，平衡向逆反应方向移动

[特别提醒]　任何化学反应都伴随着能量的变化（放热或吸热），因此，改变温度，化学平衡一定发生移动。

已知：

2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＝－56.9kJ·mol－1，探究改变反应温度对化学平衡的影响。

[问题思考]

1．圆底烧瓶A中气体的颜色如何变化？

其原因是什么？

提示：

颜色变深，原因是A中温度高，平衡逆向移动，c（NO2）增大，颜色加深。

2．圆底烧瓶B中气体的颜色如何变化？

其原因是什么？

提示：

颜色变浅，原因是B中温度低，平衡正向移动，c（NO2）减小，颜色变浅。

1．温度对化学平衡的影响

（1）在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热的方向移动。

（2）在其他条件不变的情况下，降低温度，平衡向放热的方向移动。

2．平衡移动图像（vt图）

（1）若aA＋bBcC＋dD　ΔH＜0

（2）若aA＋bBcC＋dD　ΔH＞0

1．反应A（g）＋3B（g）2C（g）　ΔH<0达平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是（　　）

A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动

C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动

D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

解析：

选C　降低温度，v（正）、v（逆）均减小，平衡向放热方向移动，即平衡正向移动。

2．在一密闭烧瓶中，在25℃时存在着平衡：

2NO2N2O4（正反应放热）。

把烧瓶置于100℃的水中，则下列几项性质中不会改变的是（　　）

①颜色　②平均相对分子质量　③质量　④压强　⑤密度

A．①和③　　　　　　　B．②和④

C．④和⑤D．③和⑤

解析：

选D　升高温度，化学平衡向着吸热方向移动，对于化学平衡2NO2N2O4，平衡向逆反应方向移动；①二氧化氮的浓度增大，颜色加深；②混合气体总的物质的量增大，其质量不变，根据M＝m/n可知，混合气体的平均相对分子质量减小；③反应混合物都是气体，根据质量守恒定律，混合气体总的质量不变；④升高温度，化学平衡向左移动，混合气体总的物质的量增大，容器内压强增大；⑤反应混合物都是气体，混合气体总的质量不变，容器的容积不变，混合气体的密度不变。

催化剂与化学平衡　平衡移动原理

1．催化剂与化学平衡

（1）催化剂对化学平衡的影响

催化剂能同等程度的增大正、逆反应的速率，对化学平衡移动无影响，但能缩短达到平衡所需要的时间。

①vt图：

　　　　　　　　②w