2017-2018学年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3 化学平衡（第2课时）影响化学

第2课时 影响化学平衡移动的因素

1.明确化学平衡移动的概念，会根据反应速率变化判断化学平衡的移动方向。 2.

理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响。 3.了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用。

化学平衡的移动 浓度、压强对化学平衡的影响

一、化学平衡的移动 1．定义

在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如浓度、温度、气体反应的压强等)，化学平衡状态被破坏，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象叫做平衡状态的移动，简称平衡移动。

2．图示表示

v(正)>v(逆)一定时间――→v(正)＝v(逆)――→v(正)≠v(逆)――→v′(正)＝v′(逆) 条件时间

正向反应改变一定

二、浓度对化学平衡的影响 1．实验探究 探究1 依据K2Cr2O7溶液中存在的平衡：Cr2O7(橙色)＋H2O成实验。 2－2CrO4(黄色)＋2H，完2－＋实验 步骤 实验 现象 结论 橙黄色变为橙色 橙黄色变为黄色 c(H＋)增大，平衡向逆反应方向移动 3＋－3＋c(H＋)减小，平衡向正反应方向移动 －探究2 依据Fe与SCN存在的平衡：Fe＋3SCNFe(SCN)3(红色)，完成实验。

实验(1) 步骤 现象 步骤 现象 实验(2) 结论 溶液颜色变深 向试管①中滴加0.01 mol·L NaOH溶液 溶液颜色变浅 对可逆反应Fe＋3SCN3＋－－1溶液颜色变深 向试管②中滴加0.01 mol·L NaOH溶液 溶液颜色变浅 Fe(SCN)3，分别增大c(Fe)和c(SCN)后，3＋－－1Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动； 滴加NaOH溶液，由于3OH＋Fe===Fe(OH)3↓，减小了Fe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 －3＋3＋2.影响规律 (1)其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。 (2)其他条件不变时，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 三、压强对化学平衡(有气体参与的反应)的影响 1.

2．对于反应前后气体分子数不变的反应[如H2(g)＋I2(g)学平衡不发生移动。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)平衡移动的原因是v(正)≠v(逆)。( )

2HI(g)]，改变压强，化

(2)若外界条件改变引起平衡中v(正)>v(逆)，则平衡正向移动。( ) (3)化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化。( ) (4)化学反应速率改变，平衡一定发生移动。( ) (5)反应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)，相

当于增大了反应物的浓度，平衡右移。( )

(6)任何条件下，增大反应物浓度，平衡一定右移。( )

(7)有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强一定能使平衡发生移动。( ) (8)在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡。若充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动。( )

(9)在恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，压强不变，平衡一定不移动。( )

2

(10)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)减小。( )

2SO3(g)达到平衡后，增大压强，v(正)增大，v(逆)

答案：(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)× 2．反应FeCl3＋3KSCN移动？为什么？

答案：不移动，因为FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3，KCl与该平衡无关。

3．炼铁炉中CO发生的反应为3CO(g)＋Fe2O3(s)反应体系的压强，能使平衡向正反应方向移动吗？

答案：不能，因为该反应前后气体分子数相等，增大反应体系的压强，平衡不发生移动。

1．化学平衡移动的根本原因：v(正)≠v(逆)。 2．化学平衡移动的判断

(1)当外界条件改变时，若引起v(正)>v(逆)，则化学平衡向正反应方向移动，各组分含量发生改变；

(2)当外界条件改变时，若引起v(正)

(3)当外界条件改变时，v(正)、v(逆)都变化，若v(正)和v(逆)仍保持相等，则化学平衡不发生移动，各组分含量不发生改变。

3．新、旧平衡的区别：平衡时各组分的含量发生变化，但各自有定值。 4．浓度变化对化学平衡的影响规律 化学平衡 体系浓度 变化 增大反应 物浓度 高温

2Fe(s)＋3CO2(g)，如果增大该

Fe(SCN)3＋3KCl反应中的平衡是Fe＋3SCN

3＋

－

Fe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，加入少量KCl固体，平衡是否

aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D为非固体) 增大生成 物浓度 减小生成 物浓度 减小反应 物浓度 v正瞬间增大， 速率变化 v逆瞬间增大， v正瞬间不变， v′逆＞v′正 逆向移动 v逆瞬间减小， v正瞬间不变， v′正＞v′逆 正向移动 v正瞬间减小， v逆瞬间不变， v′逆＞v′正 逆向移动 v逆瞬间不变， v′正＞v′逆 平衡移动 方向 速率与时 间的图像 正向移动

3

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，都可规律总结 以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动 5.压强变化对化学平衡的影响规律 aA＋bB化学平衡 cC＋dD aA＋bBcC＋dD (A、B、C、D均为气体， (A、B、C、D均为气体， a＋b＞c＋d) 体系压强 变化 增压 减压 a＋b＜c＋d) 增压 减压 v(正)、v(逆) 速率变化 同时增大， v(正)、v(逆) 同时减小， v(正)、v(逆) 同时增大， v(正)、v(逆) 同时减小， v′(正)＞v′(逆) v′(逆)＞v′(正) 逆向移动 v′(逆)＞v′(正) 逆向移动 v′(正)＞v′(逆) 正向移动 平衡移动 方向 速率与时 间的图像 规律总结 正向移动 在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气态物质体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气态物质体积增大的方向移动 已知化学反应2A(？)＋B(g)2C(？)在某温度下达到平衡状态。 (1)若在体系中增加或减少A的量，平衡均不发生移动，则A一定不能为____态。 (2)若C为气态，增大压强时平衡向正反应方向移动，则A为____态。 [解析] (1)固体或纯液体的用量改变，平衡不移动，则A应为固态或液态；(2)C为气体，加压时平衡向正反应方向移动，说明化学方程式中气体分子数左边大于右边，故A为气态。 [答案] (1)气 (2)气

(1)上述例题中若C为气态，减小压强时平衡向正反应方向移动，则A的聚集状态如何？说明理由。

(2)容器的容积固定，充入He使压强增大，该平衡是否移动？说明理由。

答案：(1)减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，故化学方程式中气体分子数左边小于右边，所以A为固态或液态。

4

(2)恒容时，充入无关气体使压强增大，体系中各物质的浓度不变，正、逆反应速率不发生变化，故平衡不移动。

(1)只涉及固体、液体的可逆反应，压强对化学平衡的影响极其微弱，一般不考虑。 (2)在容积不变的密闭容器中，向已达到平衡的气体反应体系中充入与体系中任何物质都不反应的气体，平衡不发生移动。

(3)在压强不变、体积可变的恒压容器中，向已达到平衡的气体体系中充入与体系中任何物质都不反应的气体，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。

浓度对化学平衡的影响

1．在恒温恒容的条件下，2A(g)＋B(g)如下，下列叙述与示意图不相符合的是( )

2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图

A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等

B．平衡态Ⅰ后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ C．平衡态Ⅰ后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ D．B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；由于平衡发生移动，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相等，A项正确。

2．在水溶液中橙色的Cr2O7与黄色的CrO4有下列平衡关系：Cr2O7＋H2O2H，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。

(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈____色，因为____________________________。 (2)向已加入NaOH溶液的上述溶液中再加入过量稀H2SO4，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____________________________________。

解析：(1)加碱中和溶液中的H，平衡右移，溶液中的c(CrO4)增大；(2)加酸使平衡左移，溶液中的c(Cr2O7)增大；(3)加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba＋CrO4===BaCrO4↓，平衡向右移动，溶液颜色将由橙黄色逐渐变浅，直至无色。

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2－2－2－

2CrO4＋

2－

＋

＋2－

2－2＋2－

答案：(1)黄 OH与H结合生成水，使平衡向右移动，CrO4浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色

(2)橙 c(H)增大，平衡左移，Cr2O7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

压强对化学平衡的影响

3．(2017·延安高二测试)反应2X(g)＋Y(g)产生的影响是( )

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

解析：选C。减小压强，体系中各组分浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。

4．在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g)

C(s)＋3D(g) ΔH<0，达到平衡时采2Z(g)达到平衡后，仅减小压强对反应

＋

2－

－＋2－

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c(D)增大的是( )

A．移走少量C

B．扩大容积，减小压强 C．缩小容积，增大压强 D．体积不变，充入惰性气体

解析：选C。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，c(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，c(D)也

增大，C对；D项，体积不变，充入惰性气体，反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动，D错。

温度、催化剂对化学平衡的影响 勒夏特列原理

一、温度对化学平衡的影响 1．实验探究 依据平衡2NO2(g)

N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol，

(红棕色) (无色) 完成实验。

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实验 步骤 实验 热水中混合气体颜色加深； 现象 冰水中混合气体颜色变浅 实验 混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动；混结论 合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动 2.影响规律 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。

二、催化剂对化学平衡的影响

催化剂能同等程度地改变(一般为增大)正、逆反应的反应速率，对化学平衡移动无影响，但能缩短反应达到平衡所需要的时间。

三、勒夏特列原理 1．原理

如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

2．注意事项

(1)研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应。

(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。 (3)平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)任意可逆反应的化学平衡状态，都会受温度的影响而发生移动。( ) (2)对于可逆反应，升高温度，若v正增大，则v逆减小。( )

(3)其他条件不变，降低可逆反应体系的温度，正、逆反应速率同等程度地减小。( ) (4)其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热反应方向移动。( ) (5)催化剂能加快反应速率，故能提高反应物的转化率。( ) (6)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡体系。( )

(7)在达到平衡的可逆反应中，其他条件不变，若增大某物质的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小。( )

答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)×

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2．反应2X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH>0，下列条件有利于生成Z的是( )

B．低温、高压 D．高温、低压

A．低温、低压 C．高温、高压

解析：选C。该反应的特点是吸热、反应前后气体分子总数减小；有利于生成Z需使平衡向正反应方向移动，则需要高温、高压。

3．催化剂对化学平衡有没有影响？工业生产往往使用催化剂，其目的是什么？ 答案：催化剂能够同等程度改变正、逆反应的速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但是可以改变达到平衡所需要的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是加快化学反应的速率，提高单位时间内的产量。

1．温度对化学平衡的影响规律 化学平衡 体系温度 的变化 aA＋bBcC＋dD aA＋bBcC＋dD ΔH>0 升温 降温 降温 ΔH<0 升温 v(正)、v(逆)同速率的 变化 时增大，且v(正)、v(逆)同时减小，且v(正)、v(逆)同时减小，且v(正)、v(逆)同时增大，且v′(正)> v′(逆) v′(逆)> v′(正) 逆向移动 v′(正)> v′(逆) 正向移动 v′(逆)> v′(正) 逆向移动 平衡移动 的方向 速率与时 间的图像 正向移动 2.催化剂对化学平衡的影响规律 (1)图像

(2)若某可逆反应在反应前后气体的总体积不发生变化，则增大该体系的压强(压缩容器体积)时，反应速率的变化也可用上述图像表示。

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反应A(g)＋3B(g)

列叙述中正确的是( )

2C(g) ΔH<0达到平衡后，将反应体系的温度降低，下

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] 降低温度，v(正)、v(逆)均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。 [答案] C

(1)上述例题若改为“ΔH>0”应选择哪项？

(2)若改为“升高反应体系的温度”，正、逆反应速率变化如何？平衡如何移动？ 答案：(1)D

(2)正反应速率和逆反应速率都增大，平衡逆向移动。

分析化学平衡移动的一般思路

温度、催化剂对化学平衡的影响

1．(2017·佛山高二检测)关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：

①HUr(尿酸)＋H2O②Ur(aq)＋Na(aq)

－

＋

Ur(尿酸根离子)＋H3O， NaUr(s)。

－＋

下列对反应②的叙述正确的是( ) A．正反应为吸热反应 B．正反应为放热反应

C．升高温度，平衡向正反应方向移动 D．降低温度，平衡向逆反应方向移动

解析：选B。题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”，说明温度降低，反应②Ur(aq)＋Na(aq)

－

＋

NaUr(s)的平衡向正反应方向移动，可知其正反应为放热反应。

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2．在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实

验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是( )

A．催化剂失效 C．降低体系温度

B．减小生成物的浓度 D．增大容器的体积

解析：选C。从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v′(正)与v′(逆)的大小关系，可得出化学平衡正向移动。降低温度，该平衡正向移动，必有v′(正)>v′(逆)，故选C。

3．在一定温度下的密闭容器中发生反应：2X(g)＋Y(g)

2Z(g), 平衡后的某一时刻

(t1)改变了外界条件，其反应速率随时间的变化图像如图所示，则下列说法符合该图像的是( )

A．t1时刻，增大了X的浓度 B．t1时刻，升高了体系温度 C．t1时刻，缩小了容器体积 D．t1时刻，使用了催化剂

解析：选D。由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误。该反应为反应前后气体分子数变小的反应，缩小容器体积相当于增大压强，正、逆反应速率都增大，且v′(正)＞v′(逆)，C错误。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D正确。

勒夏特列原理的应用

4．下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( ) A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅

B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅

D．向含有[Fe(SCN)]的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液红色变浅或褪去

解析：选B。A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使体系颜色变深，不能用勒夏特列原

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2＋

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