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1、化学平衡的移动编稿：宋杰 审稿:于冬梅【学习目标】1、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响；2、能利用相关理论解释外界条件对平衡移动的影响。【要点梳理】要点一、外界条件对平衡移动的影响 1温度对化学平衡的影响。 温度通过影响化学平衡常数，而使平衡发生移动。 （1）若温度升高，K增大，则反应将向生成物浓度增大、反应物浓度减小的方向移动，即向吸热方向移动。 若温度升高，K减小，则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动，即向吸热方向移动。 规律：温度升高，平衡将向吸热反应方向移动。 （2）若温度降低，K减小，则反应将向反应物浓度增大、生成物浓度减小的方向移动，即向放热的方向移动。
2、若温度降低，K增大，则反应将向反应物浓度减小、生成物浓度增大的方向移动，即向放热方向移动。 要点诠释：温度降低，平衡向放热反应方向移动。 2浓度对化学平衡的影响。 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。 要点诠释：（1）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 例如，可逆反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在某温度达到平衡后，增加或移去一部分C固体，化学平衡不移动。 （2）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v（正
3、）减小，v（逆）也减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。 3压强对化学平衡的影响。 其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的反应方向移动。 要点诠释：（1）化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程。旧化学平衡的破坏就是改变v（正）=v（逆）的关系，因此，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。 （2）像2HI（g）H2（g）+I2（g）、3Fe（s）+4H2O（g）4H2（g）+Fe3O4（
4、s）等可逆反应，由于反应前后气体体积不变，改变压强后正、逆反应速率同时、同幅度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。 （3）在容积不变的密闭容器中，气体反应已达平衡，若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。 例如可逆反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），达到平衡后，在温度和容器体积不变的情况下充入N2，因c（SO2）、c（O2）和c（SO3）均未发生变化，故化学平衡不移动。 （4）在容积可变的恒压容器中，充入一种不反应的气体，这时尽管总压强不变，但各气态物质的浓度发生了变化，故应考虑化学平衡发生移动的问题。 例如，
5、可逆反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）和3Fe（s）+4H2O（g）4H2（g）+Fe3O4（s）的化学平衡，保持容器内总压强和温度不变充入氦气，前一个化学平衡向逆反应方向移动，后一个化学平衡不移动。 （5）溶液稀释或浓缩与气体减压与增压的化学平衡移动规律相似。例如 3H2（g）+N2（g）2NH3（g） 减压，平衡向左移动；增压，平衡向右移动。 3SCN（aq）+Fe3+（aq）Fe(SCN)3（aq） 稀释，平衡向左移动；浓缩，平衡向右移动。要点二、平衡移动原理及其应用 1如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，这个原理叫做平衡移动原
6、理，又叫勒夏特列原理。【高清课堂：化学平衡移动#勒夏特列原理】 注意 （1）平衡移动原理虽有分述和总述之分，但其含义完全相同。 （2）平衡移动原理不仅能用于判断化学平衡移动方向，也能用于判断溶解平衡等其他平衡移动的方向。（3）平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向，但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。要点诠释：应用勒夏特列原理时的注意事项 (1)要看是否真的改变了影响化学平衡的条件。例如： A改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量时，并未改变影响化学平衡的条件。 B即使是有气体存在的化学平衡体系，在定容、定温下充入惰性气体，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
7、改变的反应方向，例如，对aA（g）+bB（g）pC（g）+qD（g）（a+b=p+q）型的可逆反应，它无气体体积扩大或缩小的反应方向，即使是改变压强，化学平衡也不移动。 (3)“平衡就向能够减弱这种改变的方向移动”。这里的“减弱”不等于消除。如平衡体系Fe3+3SCNFe(SCN)3中，若c（Fe3+）为0.01 molL1，其他条件不变，仅把c（Fe3+）增至0.02 molL1，在新平衡状态下0.01 molL1c（Fe3+）0.02 molL1。 (4)它只能用在已经达到平衡的体系，对于未达到平衡的体系是不能应用的。 2对平衡移动原理的理解如下表所示。 外界条件对化学平衡的影响改变影响平
8、衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小，但比原来大减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大，但比原来小升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来高降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来低要点三、化学平衡中的几种处理方法 1“极限思维法”在平衡中的应用。 任何可逆反应均可以看成完全不反应和完
9、全反应的中间状态。我们在求某一物质在平衡状态的浓度取值范围时，常采用极限思维法，让正反应（或逆反应）完全进行，可以求得其取值范围。 2“虚拟法”在平衡中的应用。 任何一个可逆反应体系，在相同条件下从不同的状态开始，只要达到平衡时的条件（温度、压强、浓度）完全相同，就可以形成等效平衡。我们在解题中若遇到将两个状态进行比较这类问题时，可以“虚拟”一个中间过程，如一个容器、一个隔板等，然后再进行比较。 3守恒思维法。 在任何反应中，均存在某些守恒关系，在化学平衡中有时运用这些守恒关系能够很快得出正确答案。【典型例题】类型一、反应条件对平衡的影响 例1、在密闭容器中进行下列反应CO2（g）+C（s）2
10、CO（g） H0，达到平衡后，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_，c（CO）_； （2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡_，c（CO2）_； （3）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡_，c（CO2）_； （4）保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡_，c（CO）_。 【思路点拨】本题考查化学平衡移动的影响因素及对反应速率的影响，注意平衡影响方向和物质浓度的关系。 【答案】（1）不移动 不变 （2）向逆反应方向移动 增大 （3）不移动 不变 （4）向正反应方向移动增大 【解析】（1）C为固体，增加C，其浓度并不变，平衡不发生移动。 （2）减少容器
11、体积，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。 （3）通入的N2不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动。 （4）其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。 【总结升华】解答这类问题要用化学平衡移动原理，即：如果改变影响化学平衡的一个条件（如温度、压强或浓度等），平衡就向着减弱这种改变的方向移动。例2、（2014 重庆高考）在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g) Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是（ ）A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下，在0t1时间内，v(Y
12、)molL-1min-1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小 【思路点拨】做化学图像题时一定要仔细分析图，分析选项时紧密结合图中的信息。 【答案】C 【解析】根据图象可知W点消耗的X的物质的量比M点消耗的X的物质的量大，因此反应进行到W点放热多些，A错误；0t1时间内X的浓度减小了(a-b)molL-1，则Y浓度增加0.5(a-b)molL-1，因此v(Y)0.5(a-b)/t1molL-1min-1，B错误；根据先拐先平知T1T2，M点的反应速率大于W点的反应速率，N点没有达到平衡，此时反应正向进行程度大，即N点的正反应速率大于逆反应速率
13、，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C正确；M点时，再加入一定量的X，则相当于增大压强，平衡正向移动，X的转化率增大，D错误。【总结升华】解化学平衡图像题的技巧：（1）弄清横坐标和纵坐标的意义。（2）弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。（3）弄清图像所示的增、减性。（4）弄清图像斜率的大小。举一反三： 【变式1】（2015 龙岩模拟）利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。反应一：Ni(粗，s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)H0下列说法错误的是（）A对于反应一，适当增大压强，有利于Ni(CO)4的生成B提纯过程中
14、，CO气体可循环使用C升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大D对于反应二，在180200，温度越高，Ni(CO)4(g)的转化率越高【答案】C【解析】反应一的正反应是体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正确；反应一以CO为原料，反应二产生CO，故其可以循环使用，B正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C不正确；反应二的正反应是吸热反应，在180200，温度越高，反应进行程度越大，Ni(CO)4(g)的转化率越高，D正确。 【变式2】下列各组物质的颜色变化，可用勒沙特列原理解释的是( ) A新制的氯水在光照条件下颜色变浅 BH2、I2、HI平
15、衡混合气加压后颜色变深 C氯化铁溶液加铁粉振荡后颜色变浅 D加入催化剂有利于氨的催化氧化 【答案】A 【解析】A选项中涉及的反应有：Cl2 + H2OHClO + HCl , 2HClO2HCl + O2,由于光照，次氯酸分解，浓度减小，第一个可逆反应平衡右移，氯气量减少，氯水颜色变浅。B中加压平衡不移动。C中发生的化学反应为2Fe3+Fe=3Fe2+,无平衡移动。D中催化剂不影响平衡移动。类型二、过程假设法（虚拟法）的使用 例3、在一密闭容器中，反应mA (g)+nB (g)pC (g)，达到平衡时，测得c (A)为0.5 molL1；在温度不变的条件下，将容器体积扩大一倍，当达到平衡时，测
16、得c(A)为0.3 molL1。则下列判断正确的是（ ）。 A化学计量数：m+np B平衡向正反应方向移动了 C物质B的转化率减小了 D物质C的质量分数增加了 【思路点拨】根据本题题意，将容器体积扩大一倍，即体系的压强立即变为原来的一半，各物质的浓度也变为原来的一半。从压强的变化分析解答该题即可。 【答案】A、C 【解析】假设体积变为原来的2倍后平衡不移动，那么A、B、C的浓度都应该为原来的0.5倍，而现在题中已知c(A)为0.3 molL1，也就是说A的浓度比原来的0.5倍要大，那么只能是平衡向左移动了，以此为突破点，正确选项A、C就可以分析出来。【总结升华】本题是判断平衡移动的问题。判断平
17、衡移动的关键是看通过改变条件是否使体系中的v（正）v（逆），如果v（正）v（逆）平衡就会发生移动。另外还要注意所改变的条件是否对反应速率产生影响。举一反三： 【变式1】完全相同的两个密闭容器A、B，已知A中装有SO2和O2各l g，B中装有SO2和O2各2 g。在同温下反应达到平衡，A中SO2转化率为a，B中SO2转化率为b，则A、B两个容器中SO2的转化率关系为（ ）。Aab Bab Ca=b D无法确定【答案】B 【解析】该反应的化学方程式为2SO2 (g)+O2 (g)2SO3 (g)，将其变化过程假设如下：设容器A为1 L，在其中充入SO2和O2各l g，另假设有一个容积可变的容器B体
18、积为2 L，在B中充入SO2和O2各2 g，在相同温度下达到平衡时，A和B容器中SO2的转化率均为a，然后将B容器压缩为1 L，则容器内压强增大，平衡向生成SO3的方向移动，则SO2的转化率增大，所以ab。类型三、化学平衡图像问题 例4 反应L（s）+aG（g）bR（g）达到平衡，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：压强p1p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断（ ） A上述反应是放热反应 B上述反应是吸热反应 Cab Dab【思路点拨】本题考查化学平衡的图像，分析时，注意固定一个变量然后再分析另一个变量。【答案】BD 【解析】在相同温度下，p1p2，V1（G）V
19、2（G），说明增大压强平衡左移，即ab；温度越高，V（G）越小，说明升温平衡右移，即正反应为吸热反应。【总结升华】解化学平衡图像题应特别注意：“定一议二”，即图像中有三个量时，则确定一个量（恒量）来分别讨论另两个量的关系；“先拐先平”，即曲线中先出现拐点的，则该曲线所示条件下先出现平衡，该曲线所示温度或压强较大。举一反三： 【变式1】一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是（ ） ACO2（g）+2NH3（g）CO(NH2)2（s）+H2O（g） H0 BCO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g） H0 CCH3CH2OH（g）CH2CH2（g）+H2O（g） HOD2C2H5CH2CH3（g）+O2（g）2C2H5CHCH2（g）+2H2O（g） H0【答案】A【解析】由图可知，T2T1、p1p2。升高温度水蒸气的含量降低，说明平衡逆向移动，正反应放热，H0；增大压强水蒸气的含量增大，说明平衡正向移动，正反应方向气体分子数减少，综合分析A项符合要求。