2018-2019版高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第三單元 化學平衡的移動 第1課時學案 蘇教版選修4.doc

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第1課時　濃度、壓強變化對化學平衡的影響 [學習目標定位]　1.通過外界條件對可逆反應速率的影響，掌握化學平衡移動的外在因素。 2.通過實驗探究，討論分析濃度、壓強影響平衡移動的規(guī)律。 一、化學平衡狀態(tài)的移動 1.化學平衡移動概念與實質 (1)概念：當一個可逆反應達到平衡后，如果濃度、壓強、溫度等反應條件改變，原來的平衡狀態(tài)被破壞，化學平衡會移動，在一段時間后會達到新的化學平衡狀態(tài)。 (2)實質：改變條件后，①v正≠v逆，②各組分的百分含量發(fā)生改變。 2.化學平衡移動的過程分析 3.化學平衡移動方向的判斷 條件改變 例1　下列說法不正確的是(　　) A.反應混合物各組分百分含量發(fā)生改變，化學平衡一定發(fā)生了移動 B.外界條件的改變引起v正≠v逆，則平衡一定發(fā)生移動 C.平衡移動，反應物的濃度一定減小 D.外界條件發(fā)生變化，化學平衡不一定移動 答案　C 解析　外界條件的改變使正、逆反應速率不相等時才能使化學平衡發(fā)生移動，增大反應物濃度使化學平衡移動時反應物的濃度增大。 考點　化學平衡移動 題點　化學平衡移動的概念 易錯警示　(1)外界條件改變，化學平衡不一定發(fā)生移動。 (2)化學平衡常數改變時，化學平衡一定發(fā)生移動；化學平衡常數不變時，化學平衡不一定發(fā)生移動。 二、濃度對化學平衡移動的影響 1.實驗探究濃度對化學平衡移動的影響 (1)按表中實驗操作步驟完成實驗，觀察實驗現象，將有關實驗現象及其結論填入表中： 實驗原理 Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋ 橙色 黃色 實驗步驟 實驗現象 橙黃色變?yōu)槌壬? 橙黃色變?yōu)辄S色 實驗結論 c(H＋)增大，平衡向逆反應方向移動 NaOH溶液使c(H＋)變小，平衡向正反應方向移動 (2)按表中實驗操作步驟完成實驗，觀察實驗現象，將有關實驗現象及其結論填入表中： 實驗原理 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(血紅色) 實驗(1)步驟 實驗現象 溶液顏色變深 溶液顏色變深 實驗(2)步驟 向試管①中滴加0.01 molL－1 NaOH溶液 向試管②中滴加0.01 molL－1 NaOH溶液 實驗現象 溶液顏色變淺 溶液顏色變淺 實驗結論 對可逆反應Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，分別增大c(Fe3＋)和c(SCN－)后，化學平衡均向正反應方向移動；滴加NaOH溶液，由于發(fā)生3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，減小了Fe3＋的濃度，化學平衡向逆反應方向移動 2.濃度對化學平衡移動影響的圖像分析 已知反應mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH<0，m＋n0.25 molL－1，說明擴大體積減小壓強平衡逆向移動，則x＋y>z，A、B項錯誤；A的轉化率減小，C項正確；C的體積分數減小，D項錯誤。 易錯提醒　本題易錯解成：新平衡時A的濃度小于舊平衡，體積增大即減小壓強平衡正向移動，A的轉化率增大，C的體積分數增大；產生這種錯誤的原因是忽略了體積的變化對濃度的影響。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強影響化學平衡移動的規(guī)律 4.(2018泰州姜堰二中月考)已知可逆反應：A(s)＋B(g)C(g)＋D(g)　ΔH＜0，達到平衡狀態(tài)時，改變單一條件，下列說法正確的是(　　) A.絕熱環(huán)境下加壓，體系的溫度升高 B.加入合適的催化劑，B的平衡轉化率增大 C.物質A由塊狀變?yōu)榉勰?，正反應速率加快，平衡常數增? D.恒溫恒容下，當物質A的質量不再改變，則反應達到平衡狀態(tài) 答案　D 解析　絕熱環(huán)境下加壓，平衡逆向移動，反應吸收熱量，體系的溫度降低，A項錯誤；催化劑不改變平衡的移動，B項錯誤；增大固體的表面積，反應速率加快，但平衡常數只與溫度有關，C項錯誤；恒溫恒容下，A的質量不再改變，說明反應已達平衡，D項正確。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強影響化學平衡移動的規(guī)律 5.(1)在密閉容器中進行如下反應：CO2(g)＋C(s)2CO(g)　ΔH＞0，達到平衡后，若改變下列條件，則指定物質的濃度及平衡如何變化。 ①增加C，平衡 ，c(CO2) 。 ②縮小反應容器的容積，保持溫度不變，則平衡 ，c(CO2) 。 ③保持反應容器的容積和溫度不變，通入N2，則平衡 ，c(CO2) 。 (2)現有三個體積相等的定容密閉容器，都進行下列反應：CO2(g)＋H2(g)H2O(g)＋CO(g)。反應所處的溫度相同，但起始濃度不同，其中起始時各物質的物質的量如下表： CO2 H2 H2O CO 甲 a mol a mol 0 0 乙 a mol 2a mol 0 0 丙 a mol a mol a mol 0 達到平衡時，CO的物質的量由大到小的順序是 。 答案　(1)①不移動　不變　②向左移動　增大 ③不移動　不變　 (2)乙>甲>丙 解析　(1)①C為固體，增加C，反應速率不變，平衡不移動，c(CO2)不變；②溫度不變，縮小體積，壓強增大，平衡逆向移動，c(CO2)增大；③溫度、體積不變，通入N2，反應物濃度不變，平衡不移動，c(CO2)不變。 (2)將乙、丙都和甲對比，即將甲作為參照物。乙和甲對比，增加了H2的濃度，平衡正向移動，乙中生成的CO的物質的量大于甲中生成的CO的物質的量；丙和甲對比，增加了生成物H2O(g)的濃度，促使平衡向逆反應方向移動，這樣丙中CO的物質的量將小于甲中CO的物質的量。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強和濃度變化對化學平衡移動影響的綜合 [對點訓練] 題組一　化學平衡移動的判斷 1.下列對化學平衡移動理解錯誤的是(　　) A.化學反應速率改變，平衡一定發(fā)生移動 B.化學平衡發(fā)生移動，化學反應速率一定改變 C.若外界條件改變引起平衡中v正＞v逆，則平衡正向移動 D.化學平衡移動會導致反應物或生成物的含量發(fā)生變化 答案　A 考點　化學平衡移動 題點　化學平衡移動的概念 2.在一定條件下，反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到了平衡，改變某一條件，發(fā)生下述變化，其中可確定該平衡一定發(fā)生移動的是(　　) A.v(SO2)增大 B.v(SO3)減小 C.O2的百分含量發(fā)生變化 D.SO3的質量不變 答案　C 解析　正、逆反應速率同等倍數的增大或減小，仍然相等，平衡不移動；O2的百分含量發(fā)生變化，化學平衡一定發(fā)生移動；SO3的質量不變，平衡不移動。 考點　化學平衡移動 題點　化學平衡移動的概念 題組二　濃度對化學平衡移動的影響 3.從植物花中提取一種有機物，可用簡化式HIn表示，在水溶液中因存在下列電離平衡：HIn(溶液紅色)H＋(溶液)＋In－(溶液黃色)，故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質，能使該指示劑顯黃色的是(　　) A.鹽酸 B.碳酸鈉溶液 C.氯化鈉溶液 D.過氧化鈉 答案　B 解析　改變條件后溶液呈黃色，說明平衡右移，應該降低氫離子的濃度，符合要求的是B、D兩個選項，但是過氧化鈉具有漂白性，黃色會褪去，只有B項正確。 考點　濃度變化對化學平衡移動的影響 題點　濃度影響化學平衡移動的規(guī)律 4.有甲、乙、丙三支試管，分別加入下列物質后，觀察這三支試管的顏色，其中顏色最淺的是(　　) 甲：10 mL 0.01 molL－1的FeCl3溶液和10 mL 0.01 molL－1的KSCN溶液 乙：5 mL 水、10 mL 0.01 molL－1的FeCl3溶液和5 mL 0.01 molL－1的KSCN溶液 丙：10 mL 0.1 molL－1的FeCl3溶液和10 mL 0.1 molL－1的KSCN溶液 A.甲試管 B.乙試管 C.丙試管 D.無法判斷 答案　B 解析　三支試管中存在如下平衡體系：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(血紅色)，由于丙試管中Fe3＋和SCN－的濃度最大，故其顏色最深；甲與乙相比，甲中SCN－的濃度大于乙，平衡正向移動，顏色加深，故乙中顏色最淺。 考點　濃度變化對化學平衡移動的影響 題點　濃度影響化學平衡移動的規(guī)律 5.(2017邗江中學高二期末)在密閉、恒容的容器中進行反應：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，一定條件下達到平衡，此時再向反應容器中通入少量NH3(g)，產生的結果是(　　) A.容器內壓強不變 B.原平衡不受影響 C.NO濃度降低 D.正反應速率增大 答案　D 解析　向反應容器中通入少量NH3(g)，氣體物質的量增多，容器內壓強增大，A項錯誤；向反應容器中通入少量NH3(g)，平衡正向移動，B項錯誤；向反應容器中通入少量NH3(g)，平衡正向移動，NO濃度增大，C項錯誤；向反應容器中通入少量NH3(g)，反應物濃度增大，正反應速率增大，D項正確。 考點　濃度變化對化學平衡移動的影響 題點　濃度影響化學平衡移動的規(guī)律 題組三　壓強對化學平衡移動的影響 6.對已達到化學平衡的反應2X(g)＋Y(g)2Z(g)，減小壓強時，對反應產生的影響是(　　) A.逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動 B.逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動 C.正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動 D.正、逆反應速率都增大，平衡向正反應方向移動 答案　C 解析　反應2X(g)＋Y(g)2Z(g)是反應前后氣體體積減小的反應，減小壓強時，正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動，C項正確。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強影響化學平衡移動的規(guī)律 7.在一密閉容器中發(fā)生反應：2A(g)＋2B(g)C(s)＋3D(g) ΔH＜0，達到平衡時采取下列措施，可以使正反應速率v正增大、D的物質的量濃度c(D)增大的是(　　) A.移走少量C B.擴大容積，減小壓強 C.縮小容積，增大壓強 D.體積不變，充入惰性氣體 答案　C 解析　A項，C為固體，改變其量，對反應速率無影響，錯誤；B項，擴大容積，v正減小，c(D)也減小，錯誤；C項，縮小容積，濃度增大，速率也增大，平衡右移，c(D)也增大，正確；D項，體積不變，充入惰性氣體，反應物濃度不變，速率不變，平衡不移動，錯誤。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強影響化學平衡移動的規(guī)律 8.一定條件下反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一密閉容器中進行，測得平均反應速率v(C)＝2v(B)。若反應達平衡后保持溫度不變，增大體系壓強時平衡不移動，則m、n、p、q的數值可以是(　　) A.2、6、3、5 B.1、3、2、2 C.3、1、2、2 D.3、1、2、1 答案　C 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　由壓強變化與移動方向判斷化學計量數關系 9.已知化學反應2A(？)＋B(g)2C(？)達到平衡，當增大壓強時，平衡向逆反應方向移動，則下列情況可能的是(　　) A.A是氣體，C是固體 B.A、C均為氣體 C.A、C均為固體 D.A是固體，C是氣體 答案　D 解析　增大壓強，平衡逆向移動說明逆反應是氣體物質的量減小的反應，故C為氣體，A為非氣態(tài)(如固體)。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　由壓強變化與移動方向判斷物質狀態(tài) 10.(2017鎮(zhèn)江丹陽六中高二期末)已知：一定溫度下的某恒容密閉容器中僅發(fā)生反應：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH＝Q kJmol－1 (Q＞0)。若向2 L該容器中通入1.2 mol NO2 氣體，測得100 s時反應達到化學平衡狀態(tài)，此時c(O2)為0.2 molL－1。下列說法正確的是(　　) A.增加c(NO)，平衡逆向移動，反應的化學平衡常數減小 B.100 s內NO2的分解速率為810－3 molL－1s－1 C.反應達平衡時，吸收的熱量為0.2Q D.其他條件不變時，若開始時n(NO2)為2.4 mol，則達到平衡后，c(O2)＜c(NO2) 答案　D 解析　增加c(NO)，平衡逆向移動，平衡常數只與溫度有關與濃度無關，則溫度不變，反應的化學平衡常數不變，A項錯誤；化學反應速率之比等于計量數之比，則100 s內NO2的分解速率等于氧氣的生成速率的2倍，為2＝410－3 molL－1s－1，B項錯誤；反應達平衡時生成氧氣的物質的量為0.2 molL－12 L＝0.4 mol，則吸收的熱量為0.4Q，C項錯誤；開始時n(NO2)為1.2 mol，平衡時c(NO2)＝＝0.2 molL－1，c(O2)＝c(NO2)，其他條件不變時，若開始時n(NO2)為2.4 mol，則壓強增大平衡向氣體體積縮小的方向移動，則達到平衡后，c(O2)＜c(NO2)，D項正確。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　由壓強變化與移動方向判斷化學計量數關系 題組四　濃度、壓強對平衡移動的綜合分析 11.下列敘述及解釋正確的是(　　) A.2NO2(g)(紅棕色)N2O4(g)(無色)　ΔH<0，在平衡后，對平衡體系采取縮小容積、增大壓強的措施，因為平衡向正反應方向移動，故體系顏色變淺 B.H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，在平衡后，對平衡體系采取增大容積、減小壓強的措施，因為平衡不移動，故體系顏色不變 C.FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3(血紅色)＋3KCl，在平衡后，加少量KCl固體，因為平衡向逆反應方向移動，故體系顏色變淺 D.對于N2＋3H22NH3，平衡后，壓強不變，充入O2，平衡左移 答案　D 解析　A項，縮小體積，平衡右移，但c(NO2)濃度仍增大，顏色變深，錯誤；B項，擴大容積，平衡不移動，但由于c(I2)減小，故體系顏色變淺，錯誤；C項，加KCl固體，平衡不移動，錯誤；D項，壓強不變，充入O2(O2不參與反應)，體積擴大，平衡左移，正確。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強和濃度變化對化學平衡移動影響的綜合 12.(2018海安高級中學高二月考)從下列實驗事實所引出的相應結論正確的是(　　) 選項 實驗事實 結論 A 其他條件相同，Na2S2O3溶液濃度越大，析出硫沉淀所需時間越短 當其他條件不變時，增大反應物濃度化學反應速率加快 B 在化學反應前后，催化劑的質量和化學性質都沒有發(fā)生改變 催化劑一定不參與化學反應 C 物質的量濃度相同的鹽酸和醋酸分別與等質量的形狀相同的鋅粒反應 反應開始速率相同 D 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)，把容積縮小一倍 正反應速率加快，逆反應速率不變 答案　A 解析　Na2S2O3是反應物，其他條件相同，Na2S2O3溶液濃度越大，析出硫沉淀所需時間越短，說明其他條件不變時，增大反應物濃度，化學反應速率加快，A項正確；催化劑參與化學反應，改變了反應的途徑，但反應前后其質量和化學性質都不變，B項錯誤；等質量的形狀相同的金屬與酸反應時，c(H＋)相同，則速率相同，因為鹽酸和醋酸物質的量濃度相同，而醋酸是弱酸不完全電離，所以開始時c(H＋)不同，則反應開始時速率不同，C項錯誤；容積縮小一倍，壓強增大，正、逆反應速率均增大，D項錯誤。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強和濃度變化對化學平衡移動影響的綜合 [綜合強化] 13.在水溶液中橙色的Cr2O與黃色的CrO有下列平衡關系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黃色的。 (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈 色。因為 。 (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入過量稀硫酸，則溶液呈 色，因為 。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀)，則平衡 (填“向左移動”或“向右移動”)，溶液顏色將 。 答案　(1)黃　OH－與H＋結合生成水，c(H＋)減小，使平衡向右移動，CrO濃度增大，溶液由橙黃色變?yōu)辄S色 (2)橙　c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O濃度增大，溶液又由黃色變?yōu)槌壬?3)向右移動　逐漸變淺，直至無色 考點　濃度變化對化學平衡移動的影響 題點　濃度影響化學平衡移動的規(guī)律 14.(2017啟東中學高二期中)氯氣溶于水，Cl2約有三分之一與水反應生成鹽酸與次氯酸。請回答下列問題： (1)該可逆反應的離子方程式為 。 (2)氯氣 (填“難”或“易”)溶于飽和食鹽水，其原因是增大了上述平衡中的 濃度，平衡向 反應方向移動。 (3)在上述平衡體系中加入少量NaOH固體，平衡將向 反應方向移動。 (4)如果增大氯氣的壓強，氯氣在水中的溶解度將 (填“增大”“減小”或“不變”)，平衡將向 反應方向移動。 答案　(1)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO　(2)難　Cl－　逆　(3)正　(4)增大　正 解析　(1)氯氣與水反應的離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入飽和食鹽水，增加c(Cl－)，平衡向逆反應方向移動，因此氯氣難溶于飽和食鹽水。(3)加入氫氧化鈉溶液，OH－＋H＋===H2O，消耗H＋，平衡向正反應方向移動。(4)增大壓強，平衡向體積減小的方向移動，即增大壓強，平衡向正反應方向移動，氯氣在水中的溶解度將增大。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強影響化學平衡移動的規(guī)律 15.根據外界條件對化學平衡的影響回答下列問題： (1)碘單質難溶于水卻易溶于KI溶液。 碘水中加入KI溶液發(fā)生反應：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)，下列說法不正確的是 (填字母，下同)。 a.上述體系中加入苯，平衡不移動 b.可運用該反應原理除去硫粉中少量的碘單質 c.實驗室配制碘水時，為增大碘單質的溶解度可加入適量KI溶液 d.加入AgNO3溶液平衡向左移動 (2)某溫度下，在體積一定的密閉容器中進行反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。 ①下列分析正確的是 。 a.平衡后，加入N2，該反應的ΔH增大 b.平衡后，加入催化劑，該反應的ΔH不變 c.平衡后，充入NH3，新平衡時，NH3的百分含量變大 d.若反應前充入的N2與H2物質的量相等，達平衡時N2的轉化率比H2的高 ②欲提高H2的轉化率，下列措施可行的是 。 a.縮小容器體積 b.向容器中按原比例再充入N2和H2 c.向容器中再充入惰性氣體 d.改變反應的催化劑 e.液化NH3并分離 答案　(1)a　(2)①bc　②abe 解析　(1)加入苯，I2易溶于苯，平衡I2(aq)＋I－(aq)I(aq)向左移動，a項不正確；b項正確；配制碘水時，加入適量KI溶液，平衡向右移動，I2的溶解度增大，c項正確；加入AgNO3溶液，I－＋Ag＋===AgI↓，平衡向左移動，d項正確。 (2)①ΔH與反應物N2的量無關，ΔH是表示1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反應時的焓變，故平衡后再加入N2，該反應的ΔH不變，a項不正確；加入催化劑，不影響反應物和生成物的總能量，ΔH不變，b項正確；其他條件不變，平衡后再充入NH3，相當于增大壓強，達到平衡時，NH3百分含量增大，故c項正確；若反應前充入的N2和H2的物質的量相等，由于反應中轉化的N2和H2的物質的量之比是1∶3，所以達到平衡時N2的轉化率比H2的低，d項不正確。 ②a、b項為增大壓強，平衡向右移動，α(H2)增大；c、d項平衡不移動，α(H2)不變；e項平衡向右移動，α(H2)增大。 考點　壓強變化對化學平衡移動的影響 題點　壓強和濃度變化對化學平衡移動影響的綜合