第二章 第二节 第3课时　浓度、压强对化学平衡的影响

第3课时浓度、压强对化学平衡的影响[核心素养发展目标]1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。2.从Q与K的关系及浓度、压强对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动。3.通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。一、浓度对化学平衡的影响1．实验探究浓度对化学平衡的影响按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中：实验原理Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(浅黄色)(无色)(红色)实验操作实验现象试管b溶液颜色____，c[Fe(SCN)3]_____试管c溶液颜色________，c[Fe(SCN)3]________实验结论在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动2.化学平衡移动(1)概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着________，直至达到新的平衡状态。这种由________________达到________________的过程叫做化学平衡的移动。(2)用K与Q的关系判断平衡移动的方向当Q＝K时，可逆反应处于________状态，v正____v逆；当Q＜K时，化学平衡向________移动，v正____v逆，直至达到新的平衡状态；当Q＞K时，化学平衡向________移动，v正____v逆，直至达到新的平衡状态。(3)从浓度影响Q的角度解释上述实验平衡移动的方向①试管b溶液中，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，Q＝eq\f(c[FeSCN3],cFe3＋·c3SCN－)________，Q____K，平衡向______________移动，c[Fe(SCN)3]减小。②试管c中溶液，c(SCN－)增大，Q＝eq\f(c[FeSCN3],cFe3＋·c3SCN－)________，Q____K，平衡向_________移动，c[Fe(SCN)3]增大。3．浓度对化学平衡移动的规律总结当其他条件不变时(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向________方向移动。(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向________方向移动。4．工业生产应用适当增大____________的反应物的浓度，使化学平衡向____________方向移动，可提高价格较高的原料的____________，从而降低生产成本。(1)合成氨反应中，增加N2的浓度，可使平衡正向移动，提高H2的转化率，降低成本()(2)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)，v正增大，平衡正向移动()(3)恒容密闭容器中充入He，可使N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)平衡向正反应方向移动()(4)化学平衡向正反应方向移动，v逆一定比v正小()(5)平衡后，反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动()(6)反应CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)达到平衡后，向该容器中充入少量CO2，保持温度不变，反应再次达到平衡时，c(CO2)增大()1．检验Fe3＋的存在，可向溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下：FeCl3＋3KSCN3KCl＋Fe(SCN)3(浅黄色)(无色)(无色)(红色)能使该可逆反应发生平衡移动的是______(填序号，下同)。不能使平衡发生移动的是________，原因是________________________________________________________。①加入KCl固体②加入Fe粉③加入FeCl3固体2．从速率变化的视角，理解浓度改变与平衡移动方向。以一定温度下，可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)为例：(1)图1为上述反应建立平衡状态Ⅰ后，t1时刻只增大O2浓度至达到新平衡的v－t图像。由图像获得如下信息(用“增大、减小、不变、>、<、＝”等填空)：①t1时刻v′正________，v′逆________，v′正____v′逆，Q____K，平衡向_________移动。②一段时间后，反应达到平衡状态Ⅱ，____________________相等，平衡状态Ⅰ的反应速率v正____平衡状态Ⅱ的v′逆。③平衡状态Ⅱ与平衡状态Ⅰ相比，各组分的浓度，c(SO3)________，c(O2)________，c(SO2)________；反应物的转化率，α(O2)_________，α(SO2)_________；反应的平衡常数________。(2)图2表示上述反应已建立平衡状态Ⅰ，①请画出t1时刻只增大SO3浓度后的v－t图像。②分析建立新的平衡后，各组分的浓度、反应物的转化率与平衡状态Ⅰ相比的变化情况。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)图3表示上述反应已建立平衡状态Ⅰ，请画出t1时刻只减小SO2浓度后的v－t图像。二、压强对化学平衡的影响1．实验探究压强对化学平衡的影响(1)常温常压下，用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体，反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)达到平衡。按表中实验操作步骤改变压强，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中：实验操作ⅰ：快速压缩注射器容积，增大气体压强ⅱ：快速扩大注射器容积，减小气体压强实验现象混合气体的颜色先__________后又逐渐__________混合气体的颜色先________后又逐渐________实验结论增大气体的压强，平衡向______方向移动，即气体分子数________的方向减小气体的压强，平衡向________方向移动，即气体分子数________的方向(2)从压强影响Q的视角解释上述实验平衡移动的方向操作ⅰ：容积缩小为原来的一半，压强增大一倍。K＝eq\f(cN2O4,c2NO2)，Q＝eq\f(2cN2O4,[2cNO2]2)＝eq\f(cN2O4,2c2NO2)＝eq\f(1,2)K，Q<K，平衡正向移动，与实验结论一致。操作ⅱ：容积扩大为原来的2倍，压强减小到原来的eq\f(1,2)。同理推出Q＝2K，Q>K，平衡逆向移动。2．压强对化学平衡的影响规律对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变时：(1)增大压强(减小容器的容积)，化学平衡向____________的方向移动。(2)减小压强(增大容器的容积)，化学平衡向____________的方向移动。(3)对于反应后气体的总体积不变的可逆反应，改变压强，平衡________。(1)当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般不发生移动。(2)对有气体参加的可逆反应，在恒温恒容条件下，压强与气体的浓度成正比，因而压强对化学平衡的影响，要看压强改变是否使浓度商发生改变。(1)有气体参与的反应，改变压强，平衡一定发生移动()(2)增大压强可使反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)平衡正向移动，原因是增大压强，v正增大，v逆减小()(3)对于反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，其他条件不变时，增大压强，体系的颜色加深，平衡正向移动()(4)对于2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，增大压强能加快反应速率，提高反应物的平衡转化率()(5)对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色最终变浅()1．在一定温度下，反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)达到平衡，完成下列填空：(1)若m＋n>p＋q，缩小容器的容积，增大压强[课下研究m＋n<p＋q的情况]，①化学平衡向________方向移动，平衡后c(A)________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，c(D)______，B的转化率________。②在图中补全，t1时，增大压强后的v－t图像。(2)若m＋n＝p＋q，扩大容器的容积，①Q____K，化学平衡____移动，c(A)________，c(D)________，B的转化率________。②在图中补全，t1时，减小压强后的v－t图像。2．在密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，达到平衡状态。(1)保持温度、容积不变，再充入少量He。容器内压强增大平衡是否移动，阐述判断的理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)保持温度、容器压强不变，再充入少量He。容器的容积如何变化？平衡移动方向如何？简述判断的方法。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________充入“惰性”气体对化学平衡的影响3．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，则下列物质的状态可能是A是____________，C是__