高中化学同步讲练：2.2.4 浓度、压强对化学平衡的影响2（鲁科版选修4）.doc

精品资料www.ks5u.com第4课时浓度、压强对化学平衡的影响学习目标定位1.知道浓度、压强对化学平衡影响的规律。2.会根据勒·夏特列原理(化学平衡移动原理)判断化学平衡移动的方向。1合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0具有重要的意义。(1)该反应的化学平衡常数表达式是K_。(2)该反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：温度变化473 K573 K673 K平衡常数4.4×102 mol2·L2K1K2其中，K1_K2(填“>”、“”或“<”)。(3)升高温度，平衡向_方向移动。答案(1)(2)>(3)逆反应解析本题考查了化学平衡常数，根据平衡常数的定义，该反应的平衡常数表达式为K；正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；根据平衡常数的表达式可知K1>K2。2比较浓度商Q和平衡常数K的大小即可判断反应进行的方向当QK时，反应处于平衡状态；当Q<K时，反应向正方向进行；当Q>K时，反应向逆方向进行。探究点一浓度对化学平衡的影响1按表中实验要求完成实验，将有关实验现象及其结论填入表中：原理Fe33SCNFe(SCN)3(红色)实验(1)步骤现象溶液颜色变深溶液颜色变深实验(2)步骤试管中滴加0.01 mol·L1 NaOH溶液试管中滴加0.01 mol·L1 NaOH溶液现象溶液颜色变浅溶液颜色变浅实验结论对可逆反应Fe33SCNFe(SCN)3，分别增大c(Fe3)和c(SCN)后，Fe(SCN)3的浓度均增大了，即化学平衡均向正反应方向移动了；滴加NaOH溶液，由于3OHFe3=Fe(OH)3，减小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了2.在一定条件下，反应Fe33SCNFe(SCN)3达到平衡状态，温度一定，平衡常数K为一定值。分析下列条件改变时，浓度商Q的变化及平衡移动的方向，填写下表：浓度变化Q值变化Q与K关系平衡移动方向增大反应物c(Fe3)减小Q<K正反应方向减小生成物cFe(SCN)3减小反应物c(Fe3)增大Q>K逆反应方向增大生成物cFe(SCN)3归纳总结1在其他条件不变的情况下，浓度对平衡移动的影响：(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度时，Q<K，平衡向正反应方向(或右)移动。(2)减小反应物浓度或增大生成物浓度时，Q>K，平衡向逆反应方向(或左)移动。2当平衡体系中改变固体或纯液体的用量时，由于其浓度为常数，平衡不移动。活学活用1在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：2CrO(黄色)2HCr2O(橙色)H2O中，溶液颜色介于黄色和橙色之间，今欲使溶液颜色变浅，可以在溶液中加入()H OH K H2OA B C D答案B解析平衡向右移动，颜色变深，而向左移动，颜色变浅。加入OH，中和H，c (H)减小，平衡左移，颜色变浅；而加入水，体积增大，浓度减小，颜色变浅。但c (K)的变化，不影响平衡移动。22SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197.8 kJ·mol1是硫酸制造工业的基本反应。在生产中通常采用通入过量的空气的方法。理由是_。答案通过加入过量的廉价反应物O2，使平衡向正反应方向移动，既提高了SO2的转化率又增加了SO3的产量探究点二压强对化学平衡的影响1按表中实验要求完成实验，将有关实验现象及其结论填入表中。实验原理N2O4(g)2NO2(g)(红棕色)g>0实验操作三支针筒中均抽入10 cm3 NO2气体，将针筒前端封闭将第二支针筒活塞迅速推至5 cm3处(体积减小，压强增大)将第三支针筒活塞迅速拉至 20 cm3处(体积增大，压强减小)实验现象气体颜色先变深，后变浅，最终比原来深气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅实验结论压强增大，体积减小时，c(NO2)变大后又减小，平衡向左移动压强减小，体积增大时，c(NO2)减小后又增大，平衡向右移动2.请分析讨论在恒温下，增大压强，下列三个反应浓度商Q的变化和平衡移动的方向，填写下表。反应类型Q值变化Q与K关系平衡移动方向N2O4(g)2NO2(g)增大Q>K向左移动N2(g)3H2(g)2NH3(g)减小Q<K向右移动N2(g)O2(g)2NO(g)不变QK不移动归纳总结1在其他条件不变的情况下，压强对化学平衡的影响：g0，改变压强，化学平衡状态不变；g>0，增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向移动，即平衡向左移动；g<0，增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向移动，即平衡向右移动。2压强改变对固体或液体间的平衡无影响。活学活用3一定温度下，反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡，下列措施不能使平衡发生移动的是()增加C的物质的量保持体积不变，充入N2使体系压强增大将容器的体积缩小一半保持压强不变，充入N2使容器体积变大A BC D答案A解析，C是固体，其浓度为常数，改变它的量平衡不移动；，保持体积不变，充入N2，由于H2O、CO、H2的浓度都不变，所以平衡不移动；，缩小体积，压强增大，平衡左移；，保持压强不变，充入N2，体积扩大，平衡右移。探究点三勒·夏特列原理1向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，一段时间后达到平衡。(1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小。(2)若升高温度，平衡移动的方向是向左移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低。(3)若增大压强，平衡移动的方向是向右移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小。2根据以上分析你能得出的结论是如果改变影响平衡的条件之一，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。该结论就是勒·夏特列原理。归纳总结1勒·夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用。此外勒·夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。2对“减弱这种改变”的正确理解(1)定性角度：用于判断平衡移动的方向。(2)定量角度：“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。活学活用4下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是()A打开汽水瓶时，有大量气泡溢出B在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉C氨水应密闭保存于低温处D实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气答案B解析配制FeSO4溶液时，加入铁粉是为了防止Fe2被氧化。化学平衡移动规律：升高温度，平衡向吸热方向移动改变浓度改变压强催化剂不能使化学平衡发生移动1已知反应A2(g)2B2(g)2AB2(g)H<0，下列说法正确的是()A升高温度，A2的转化率增大B升高温度有利于反应速率增大，从而缩短达到平衡的时间C达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动答案B解析升高温度，化学平衡逆向移动，A2的转化率减小；增大压强，平衡正向移动。2在密闭容器中发生如下反应：aX(g)bY(g)cZ(g)dW(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是()A平衡向逆反应方向移动BabcdCZ的体积分数增大DX的转化率下降答案C解析此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，假设平衡不发生移动，W的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动，由W的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动，所以abcd，平衡移动的结果导致Z的体积分数减小，X的转化率下降。3某温度下反应N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的是()A加压时(体积变小)，将使正反应速率增大B保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小C保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深D保持体积不变，通入He，再达平衡时颜色不变答案B解析保持体积不变，加入少许NO2的瞬间，逆反应速率增大，正反应速率不变，平衡向逆反应方向移动，重新平衡时的正反应速率比原平衡的正反应速率大。4在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系：Cr2OH2O2CrO2H，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。因为_。(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，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_。答案(1)黄OH与H结合生成水，H减小，使平衡向右移动，CrO浓度增大，溶液由橙色变为黄色(2)橙H增大，平衡左移，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色(3)向右移动逐渐变浅，直至无色解析加碱中和溶液中的H，平衡右移，溶液中的CrO增大；加酸使平衡左移，溶液中的Cr2O增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2CrO=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。基础过关一、勒·夏特列原理的应用1下列事实不能用勒·夏特列原理解释的是()A光照新制的氯水时，溶液的pH逐渐减小B加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D增大压强，有利于SO2与O2反应生成SO3答案B解析勒·夏特列原理只能解释与平衡移动有关的问题。氯水中存在平衡Cl2(g)H2OHClHClO、2HClO2H2ClO2，光照能促使平衡向右移动，使H逐渐增大，A项正确；催化剂只能加快反应速率，而与平衡是否移动无关，B项错；在氨水中存在平衡：NH3(g)溶解平衡,NH3(aq)H2ONH3·H2ONHOH，在浓氨水中加入NaOH固体，增大的OH使平衡向左移动，使气体在水中的溶解度减小，所以利于NH3的挥发，C项正确。2下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是()已达平衡的反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动已达平衡的反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定升高有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动A BC D答案D解析本题考查影响化学平衡移动方向的因素及影响结果。增加C(s)的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，错；对于多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他反应物的转化率增大，而此物质的转化率降低，错；对于有气体参加的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，错；在恒压容器中充入稀有气体，各物质浓度减小，若是非等体积反应，则平衡会发生移动，错。3下列叙述及解释正确的是()A2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)H<0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅BH2(g)I2(g)2HI(g)H<0，在平衡后，对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施，因为平衡不移动，故体系颜色不变CFeCl33KSCNFe(SCN)3(红色)3KCl，在平衡后，加少量KCl，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅D对于N23H22NH3，平衡后，在压强不变的条件下充入O2，平衡左移答案D解析A项，缩小体积，平衡右移，但NO2浓度仍增大，颜色变深，A错；B项，扩大容积，平衡不移动，但由于I2减小，故体系颜色变浅，B错；C项，由于KCl没有参与反应，故对平衡无影响，C错；D项，压强不变，充入O2(注：O2不参与反应)，体积扩大，平衡左移。二、浓度对化学平衡的影响4在一密闭容器中发生反应：2A(g)2B(g)C(s)3D(g)H<0，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”气答案C解析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，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，D也增大，C对；D项，体积不变，充入“惰”气，平衡不移动。5氯化铜的稀溶液在盐酸中呈黄绿色，存在的化学平衡是Cu(H2O)44Cl(CuCl4)4H2O下列可使溶液变成淡蓝色的方法是()A减少蒸馏水 B加硝酸银溶液C加氯化钠固体 D加硫酸钠固体答案B6下列说法正确的是()A其他条件不变，增大某一反应物的浓度，反应物的转化率一定都增大B对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强，体积缩小，体系中各气体的浓度一定增大C对于有气体参加的反应，改变压强使平衡向右移动，生成的气体的浓度一定增大D增大反应物的浓度，平衡向右移动，生成物的体积分数一定增大答案B三、压强对化学平衡的影响7某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)B(g)C(g)D(g)，5 min后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则()Aa2 Ba1Ca3 D无法确定a的值答案B解析由于扩大体积，平衡不移动，说明该反应为等体反应，即a111，所以a1。8恒温下，反应aX(g)bY(g)cZ(g)达到平衡后，把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时，X的物质的量浓度由0.1 mol·L1增大到0.19 mol·L1，下列判断正确的是()Aa>bc Ba<bc Cabc Dabc答案A解析由于体积减小一半，而X的浓度增加不到原来的2倍，说明增大压强，平衡右移，正反应体积缩小，所以a>bc。9在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则()A平衡向逆反应方向移动了B物质A的转化率减少了C物质B的质量分数增大了Da>b答案C解析温度不变，体积增大一倍，压强减小，若平衡不移动，B应为原来的50%，现为60%，则平衡向正反应方向移动了，则a<b，B的质量分数增大了。四、选取措施使化学平衡定向移动10利用反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H746.8 kJ·mol1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()A降低温度B增大压强同时加催化剂C升高温度同时充入N2D及时将CO2和N2从反应体系中移走答案B解析A项，降温，平衡右移，NO的转化率提高，但反应速率降低，A错；B项，增大压强，平衡右移，NO的转化率提高，加入催化剂，可大幅度加快反应速率，B对；C项，升温，充入N2平衡左移，NO的转化率降低，C错；D项，移走CO2和N2，平衡右移，但反应速率降低，D错。11.右图曲线a表示放热反应2X(g)Z(g)M(g)N(s)在密闭容器中进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，不可能采取的措施是()A升高温度 BX的投入量增加C加催化剂 D减小容器体积答案A解析因为N为固体，所以该反应为等体反应，所以加催化剂或减小容器体积均能使a曲线变为b曲线；B项，X的投入量增加，相当于缩小体积，所以能使a曲线变为b曲线；升温，平衡左移，X的转化率降低。12对于平衡CO2(g)CO2(aq)H19.75 kJ·mol1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是()A升温增压 B降温减压C升温减压 D降温增压答案D解析该平衡体积缩小，放出热量，所以降温加压，能促使平衡向右移动。能力提升13在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)HQ kJ·mol1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是()Am>nBQ<0C温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动答案C14在一定条件下，可逆反应：mAnBpC达到平衡，若：(1)A、B、C都是气体，减小压强，平衡向正反应方向移动，则mn和p的关系是_。(2)A、C是气体，增加B的量，平衡不移动，则B为_态。(3)只有A、C是气体，而且mnp，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是_。答案(1)mn<p(2)固或液(3)向逆反应方向移动解析(1)减小压强，平衡右移，则mn<p。(2)增加B的量，平衡不移动，说明B的浓度为常数，B为固体或纯液体。(3)因A、C为气体，且mnp(即m<p)，增大压强，平衡只能左移。15在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)C(s)2CO(g)H>0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。(1)增加C，平衡_(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”，下同)，CO2_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡_，CO2_。(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡_，CO2_。答案(1)不移动不变(2)向左移动增大(3)不移动不变解析(1)C为固体，增加C，其浓度不变，平衡不移动，CO2不变。(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动，即向左移动，CO2比原来大。(3)通入N2，各物质的浓度不变，平衡不移动，CO2不变。拓展探究16在283 K和2×105 Pa的条件下，反应aA(g)dD(g)eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。压强(Pa)2×1055×1051×106浓度(mol·L1)0.0850.200.44根据表中数据，回答下列问题：(1)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动方向是_，理由是_。(2)压强5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是_，理由是_。答案(1)左D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数(2)右D浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，此时压强增大可能使E液化，使生成物的气体体积减小解析(1)压强增加了2.5倍，若平衡不移动，D的浓度应为0.212 5 mol·L1。现在小于该值，说明平衡左移了，从而可推出a<de。(2)再接着加压一倍，D的浓度按(1)的规律，应小于0.40 mol·L1，但现为0.44 mol·L1，温度又不变，说明此时正反应是气体体积减小的反应，只能解释为E液化了。