人教版高中化学选择性必修1第二章化学反应速率与化学平衡第二节第3课时浓度、压强对化学平衡的影响课件

(共54张PPT)
[学习目标]
1.通过实验探究，理解浓度、压强对化学平衡移动的影响。
2.能利用化学平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态。
1.实验探究
实验原理 Fe3+(浅黄色)＋3SCN－(无色) Fe(SCN)3(红色)
实验操作
变浅
逆反应方向
变深
正反应方向
逆反应方向
正反应方向
2.化学平衡的移动
(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改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
(2)过程分析
(3)方向判断
当Q＝K时：v正 v逆，可逆反应处于 状态；
当Q＜K时：v正 v逆，化学平衡向 移动；
当Q＞K时：v正 v逆，化学平衡向 移动。
3.浓度对化学平衡的影响
(1)影响规律：当可逆反应达到平衡时，在其他条件不变的情况下，如果增大反应物浓度(或减小生成物浓度)，平衡向 移动；同理，如果减小反应物浓度(或增大生成物浓度)，平衡向 移动。
＝
平衡
＞
正反应方向
＜
逆反应方向
正反应方向
逆反应方向
(2)图示分析
[自我思考]
向FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl平衡体系中，加入少量KCl固体，平衡是否移动？
提示　不移动。该可逆反应的实质为Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3，加入KCl固体，只增加了c(K＋)、c(Cl－)，未改变c(Fe3+)、c(SCN－)、c[Fe(SCN)3]，平衡不移动。
[正误判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)。
×
(1)合成氨反应中，增加N2的浓度，可使平衡正向移动( )
(2)恒容密闭容器中充入氦气，可使N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)平衡向正反应方向移动( )
(3)改变外界条件使平衡正向移动的原因是 v(正)增大，v(逆)减小( )
(4)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( )
(5)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( )
(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.在一恒容密闭容器中，反应A(g)＋B(g) C(g)达到平衡，若增大A的浓度，使平衡右移，并达到新的平衡，下列说法正确的是(　　)
A.A的浓度一定比原平衡小
B.A的转化率增大
C.C的体积分数一定大于原平衡C的体积分数
D.B的转化率一定增大
解析　增大A的浓度，尽管平衡右移，但加入的A不可能全部转化，平衡时A的浓度一定比原平衡大；增大A的浓度，A的转化率减小，而同为反应物B的转化率增大；因为A的总量在增大，所以C的体积分数不一定增大。
D
2.如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的示意图。下列分析错误的是(　　)

A.溶液中存在平衡：Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3
B.滴加FeCl3溶液达到新平衡时，c(SCN－)减小
C.滴加FeCl3溶液达到新平衡时，溶液红色加深
D.滴加FeCl3溶液，平衡正向移动，c(Fe3+)：新平衡<原平衡
D
解析　滴加FeCl3溶液，c(Fe3+)增大，平衡正向移动，c(SCN－)减小，溶液红色加深，B、C项正确；滴加FeCl3溶液，c(Fe3+)增大，虽然平衡正向移动，但达到新平衡时体系中 c(Fe3+)比原平衡时的大，D项错误。
3.在恒温恒容条件下，2A(g)＋B(g) 2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下，下列叙述与示意图不相符的是(　　)

A.反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
B.平衡状态Ⅰ后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ
C.平衡状态Ⅰ后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ
D.B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
C
解析　反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，A项正确；由题图可知，平衡状态Ⅰ改变的瞬间，逆反应速率未改变，正反应速率突然增大，改变的条件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，则两平衡状态时同一种反应物的浓度不相等，D项正确。
1.实验探究
实验原理 2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色)
实验
步骤
活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处，压强减小 活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处，压强增大
实验
现象 混合气体的颜色先_____又逐渐_____ 混合气体的颜色先_____又逐渐______
变浅
变深
变深
变浅
实验
结论 活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强_____，c(NO2)减小，气体颜色变浅，但气体颜色又逐渐变深，说明c(NO2)增大，平衡向________方向移动。
活塞往里推，管内容积减小，气体的压强______，c(NO2)增大，气体颜色变深，但气体颜色又逐渐变浅，说明c(NO2)减小，平衡向________方向移动
减小
逆反应
增大
正反应
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)
(1)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对于反应前后气体总体积没有变化的可逆反应，改变压强化学平衡_______。
气体体积缩小
气体体积增大
不移动
(2)压强对化学平衡影响的v t图像分析[以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例]
m＋n＞
p＋q
m＋n＜
p＋q
m＋n＝
p＋q
[正误判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)。
×
(1)有气体参与的反应，若改变压强，则平衡一定发生移动( )
(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)可逆反应Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3，增大压强，平衡正向移动( )
(5)可逆反应A(g)＋B(？) C(g)＋D(？)，增大压强，平衡不移动，说明B、D一定是气体( )
×
×
×
×
1.500 ℃时向恒容密闭容器中充入1 mol NO2(g)发生反应：2NO2(g) N2O4(g)，反应达到平衡后，向容器内再充入1 mol NO2，下列说法正确的是(　　)
A.气体颜色最终比原平衡时还要浅
B.平衡常数K增大
C.平衡正向移动
D.若向恒容密闭体系中通入氦气，平衡正向移动
C
解析　恒容时达到平衡后，向容器内再充入1 mol NO2，物质的量增大，压强增大，则平衡正向移动，但达到平衡时浓度比原平衡时浓度大，气体颜色比原平衡时深，故A错误，C正确；温度不变，平衡常数K不变，故B错误；向恒容容器中充入惰性气体，虽然压强增大，但是参与反应的各物质浓度都没有变化，所以平衡不会移动，故D错误。
2.在密闭容器中一定量的混合气体发生反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)。平衡时测得C的浓度为0.60 mol·L-1，保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的一半，再达平衡时，测得C的浓度增大为1.00 mol·L-1。下列有关判断正确的是(　　)
A.平衡向正反应方向移动
B.a＋b>c
C.A的转化率降低
D.B的体积分数下降
C
解析　平衡时测得C的浓度为 0.60 mol·L-1，保持温度不变，将容器的容积缩小到原来的一半，若平衡不移动，C的浓度应为1.2 mol·L-1，而再达平衡时，测得C的浓度增大为1.00 mol·L-1，可知体积减小，压强增大，平衡逆向移动，使C的浓度由1.2 mol·L-1减小为1.0 mol·L-1，A错误；压强增大，平衡逆向移动，可知a＋b3.一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在t1时刻改变某一条件，建立新的平衡，其v t图像如下：
(1)对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，t1时刻缩小容器容积，其图像为_____(填字母)，平衡____________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)移动。
(2)对于反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，t1时刻增大容器容积，其图像为________(填字母)，平衡____________移动。
(3)对于反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，t1时刻缩小容器容积，其图像为________(填字母)，平衡________移动。
D
向正反应方向
C
向正反应方向
A
不
充入“惰性”气体对化学平衡的影响
[名师点睛]
1.在一定条件下，反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡，改变某一条件，发生下述变化，其中可确定该平衡一定发生移动的是(　　)
A.v(SO2)增大
B.v(SO3)减小
C.O2的百分含量发生变化
D.SO3的质量不变
C
解析　正、逆反应速率同等倍数增大或减小，平衡不移动；O2的百分含量发生变化，化学平衡一定发生移动；SO3的质量不变，平衡不移动。
2.对于平衡体系：mA(g)＋nB(s) pC(g)＋qD(g)，增大压强时(其他条件不变)，C的含量减少，下列关系正确的是(　　)
A.m＜p＋q B.m＞p＋q
C.m＋n＞p＋q D.m＋n＜p＋q
解析　对于平衡体系：mA(g)＋nB(s) pC(g)＋qD(g)，增大压强，C的含量减少，说明平衡逆向移动，即逆反应为气体分子数减少的方向，则m＜p＋q，故选A。
A
C
C
解析　该反应是一个恒容条件下的化学反应，反应前后气体物质的量不相等，故压强不变，说明气体总量不变，反应达到了化学平衡状态，A项正确；设反应的SO2的物质的量为2x mol，列三段式：
　　 　2SO2(g) ＋ O2(g) 2SO3(g)
起始/mol 0.4 0.2 0
转化/mol 2x x 2x
平衡/mol 0.4－2x 0.2－x 2x
由题意可解得x=0.18, 所以SO2的转化率为90%，B项正确；参与反应的SO2为0.36 mol，根据热化学方程式可求得放出的热量为35.28 kJ，C项错误；平衡常数K=20 250，D项正确。
5.(2025·北京昌平高二期中)已知FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。
(1)该小组同学首先进行了实验1。
实
验
1 实验步骤 实验现象
ⅰ.取2 mL 1 mol·L-1 KI溶液，滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液3滴(1滴约为0.05 mL，下同) ⅰ.溶液呈棕黄色
ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⅱ.溶液不显红色
①写出FeCl3 溶液与KI溶液反应的离子方程式：_______________________。
②加入KSCN溶液的目的是___________________________。
2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2
检验溶液中是否大量存在Fe3+
(2)该小组同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c(Fe3+)太低，故改进实验方案，进行了实验2。
实
验
2 实验步骤 实验现象
ⅰ.取2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，滴加0.1 mol·L-1 FeCl3 溶液3滴 ⅰ.溶液呈棕黄色
ⅱ.向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⅱ.溶液显红色
ⅲ.继续加入2 mL CCl4，充分振荡、静置 ⅲ.液体分层，上层红色消失。变为棕黄色，下层呈紫红色
已知：I2 易溶于CCl4，且CCl4 不溶于水。
本实验改用0.1 mol·L-1 KI 溶液的目的是________________________。用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4 后上层溶液红色消失的原因：________________________
________________________________________________________________________________________________________________________。
提高平衡时溶液中的c(Fe3+)
加入CCl4后，碘单质被CCl4
萃取，平衡2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2 正向移动，c(Fe3+)降低，平衡Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3逆向移动，c[Fe(SCN)3]降低，所以红色消失
解析　实验目的为探究FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应，可逆反应反应物和生成物同时存在，则实验1为检测反应结束后的溶液中是否存在Fe3+，实验2为检测反应结束后的溶液中是否存在碘单质。(1)①FeCl3溶液与KI溶液反应的离子方程式为2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2；②Fe3+遇到KSCN溶液会呈红色，加入KSCN溶液的目的是检验溶液中是否大量存在Fe3+。(2)实验1溶液不显红色的原因是反应体系中 c(Fe3+)太低，可能是加入的KI浓度较大，则需要减小KI的浓度，故本实验改用0.1 mol·L-1 KI溶液的目的是提高平衡时溶液中的c(Fe3+)；实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因可能为加入CCl4后，碘单质被CCl4萃取，平衡2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2正向移动，c(Fe3+)降低，平衡Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3逆向移动，c[Fe(SCN)3]降低，所以红色消失。
1.对处于化学平衡状态的体系，由化学平衡与化学反应速率的关系可知，下列说法正确的是(　　)
A.化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大，正反应速率一定大
D.改变压强，化学反应速率一定改变，平衡一定移动
解析　如果正、逆反应速率改变的程度一样大，则平衡不移动，A项错；化学平衡发生移动，则化学反应速率一定改变，B项对；反应进行的程度与化学反应速率无关，C项错；向只有固体或液体参加的反应或容器容积不变的反应体系中充入不参加反应的气体，压强改变，化学反应速率不变，平衡也不移动，D项错。
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g) C(s)＋3D(g)　ΔH＜0，达到平衡时采取下列措施，可以使v正增大、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.容积不变，充入惰性气体
解析　A项，物质C为固体，移走少量C，各物质的浓度不变，v正也不变；B项，扩大容积，减小压强，平衡逆向移动，v正减小，c(D)也减小；C项，缩小容积，增大压强，平衡正向移动，v正增大，c(D)也增大；D项，容积不变，充入惰性气体，各物质的浓度不变，v正也不变。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3.一定温度下，在某密闭容器中发生反应：MgCO3(s) MgO(s)＋CO2(g)，t1时达到平衡，t2时将容器体积迅速压缩一半，t3时再次达到平衡，则气体的压强随时间变化的图像正确的是(　　)
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析　反应中只生成二氧化碳气体，温度不变，则Kp不变；t1 时达到平衡，t2 时将容器体积迅速压缩一半，瞬间压强为原来的2倍，平衡逆向移动，t3 时再次达到平衡，Kp不变，则二氧化碳压强不变，故和原来相等，B项符合题意。
4.已知830 ℃时，反应CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常数K＝1。下表中的四组数据能表明反应达到化学平衡状态的是(　　)
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
选项 A B C D
n(CO2) 3 1 2 1
n(H2) 2 1 2 1
n(CO) 1 2 3 0.5
n(H2O) 5 2 3 2
5.(2025·济南山师附中高二月考)在一密闭容器中，反应aX(g) bY(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积增大一倍，当达到新的平衡时，Y的浓度是原来的60%。下列说法正确的是(　　)
A.平衡向正反应方向移动 B.物质X的转化率减小
C.物质Y的质量分数降低 D.a＞b
解析　在一密闭容器中，反应aX(g) bY(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积增大一倍，若平衡不移动，则Y的浓度是原来的50%，现达到新的平衡时，Y的浓度是原来的60%，说明平衡向正反应方向移动，a＜b，物质X的转化率增大，物质Y的质量分数增大。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.已知反应mA(s)＋nB(g) pC(g)　ΔH<0，在一定温度下，反应达到平衡时，B的体积分数φ(B)与压强变化的关系如右图所示。下列叙述一定正确的是(　　)
①m＋n>p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③x点表示的反应速率比y点的小 ④n>p
A.①② B.②④
C.②③ D.①③
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
解析　由题图可知，增大压强，B的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有nv逆，故②正确；x点对应的压强小于y点，压强越大，反应速率越大，故x点表示的反应速率比y点的小，故③正确。
7.温度不变时，在恒压容器a与恒容容器b中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等，则在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率应当是
(　　)
A.a中大 B.b中大
C.a、b一样大 D.无法判断
解析　氮气和氢气的反应是一个反应前后气体体积减小的反应，气体的压强越大，氮气的转化率越大，随着反应的进行，a容器内气体的压强不变，b容器内气体的压强减小，a容器中气体的压强大于b容器中气体的压强，所以a容器中氮气的转化率大。
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
8.可逆反应aA(g)＋bB(g) pC(g)，C%(产物C的体积分数)与压强的关系如图所示时，下列结论正确的是(　　)
A.p1B.p1>p2　a＋b>p
C.p1>p2　a＋bD.p1p
解析　根据“先拐先平数值大”，由图像可知p1>p2；增大压强，C%增大，可知增大压强平衡正向移动，所以a＋b>p。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
黄
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
OH－与H＋结合生成水，
(2)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“逆向移动”或“正向移动”)，溶液颜色将__________________。
Ⅱ.在10 ℃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。下表列出了不同压强下平衡时物质D的浓度。
正向移动
逐渐变浅，直至无色
压强/Pa 2×105 5×105 1×106
浓度/(mol·L-1) 0.085 0.20 0.44
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
根据表中数据，回答下列问题：
(3)压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时，平衡移动的方向是________，理由是___________________________________。
(4)压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时，平衡移动的方向是________，理由是_____________________________________________________________________________________。
逆向移动
D浓度增大的倍数小于压强增大的倍数
正向移动
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
10.(2025·山东临沂高二月考)一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)，并达到平衡。下列说法正确的是(　　)
A.保持容器容积不变，充入He，平衡向逆反应方向移动
B.将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变
C.增加CaCO3(s)的物质的量，平衡向正反应方向移动，CO2的浓度增大
D.将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，CO2的浓度为原来的2倍
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析　保持容器容积不变，充入He，由于参与反应的气体的浓度不变，则平衡不会移动，A项错误；将容器容积增大为原来的2倍，压强减小，平衡向正反应方向移动，达到平衡时温度不变，则K＝c(CO2)不变，即 c(CO2)不变，容器内气体的密度不变，B项正确；CaCO3(s)为固体，增加其物质的量，平衡不移动，CO2的浓度不变，C项错误；将容器容积缩小为原来的一半，压强增大，平衡向逆反应方向移动，但由于K不变，则平衡时二氧化碳的浓度不变，D项错误。
11.如图，关闭活塞K，向A中充入1 mol X、1 mol Y，向B中充入2 mol X、2 mol Y，此时A的容积是a L，B的容积是2a L。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(g)　ΔH<0。A保持恒压，B保持恒容。达平衡时，A的体积为1.4a L。下列说法错误的是(　　)
A.反应速率：v(B)>v(A)
B.A容器中X的转化率为80%
C.若打开K，则A的体积变为2.6a L
D.平衡时Y的体积分数：A1
2
3
4
5
6
7
8
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11
12
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
12.(2025·浙江杭州高二检测)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)　ΔH＞0。已知该反应在2 404 ℃时，平衡常数K＝6.4×10-3。请回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式为__________________；缩小容积，增大压强，N2的转化率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)该温度下，向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol，平衡时，N2的转化率是______%(保留整数)。
(3)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1，此时反应________________________(填“处于化学平衡状态”“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是
__________________________________。
1
2
3
4
5
6
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12
不变
4
向正反应方向进行
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3
4
5
6
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12
1
2
3
4
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6
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