第05講影響化學(xué)平衡的因素

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］

1.通過實驗探究，理解濃度、壓強、溫度對化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，進(jìn)一步構(gòu)建“化學(xué)變化

是有條件的”學(xué)科理念。

2.理解勒夏特列原理，能依據(jù)原理分析平衡移動的方向。

1產(chǎn)受1重W)

1.從定性和定量角度判斷化學(xué)平衡移動的方向。

2.用勒夏特列原理判斷化學(xué)平衡移動的方向。

i］海學(xué)習(xí)難遍)

i.反應(yīng)條件對對化學(xué)平衡的影響。

2.對勒夏特列原理的理解。

［的基礎(chǔ)知識f

一定條件下可逆反應(yīng)達(dá)平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等；若外界改變時，正、逆反應(yīng)速率可

能會發(fā)生改變，平衡也可能會發(fā)生改變。

對于反應(yīng)Fe3++3SCN二.=Fe(SCN)3,若加入濃的KSCN溶液，正、逆反應(yīng)速率如何改

變？平衡如何改變？

加入KSCN溶液正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速度；c(SCN-)增大，Qc=

/?祟減小,<,平衡_________移動。一段時間后，又達(dá)到新的平衡。這叫化

c(re)-c(SCM)QcK

學(xué)平衡的移動。

一、化學(xué)平衡移動

1.概念

在一定條件當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到后，如果濃度、壓強、溫度等反應(yīng)條件,

原來的平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變，直至達(dá)到新的。這種

由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的O

2.化學(xué)平衡移動的特征

新平衡與原平衡相比，平衡混合物中各組分的、發(fā)生改變。

3.化學(xué)平衡移動的過程

4.化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系

①v正〉v逆：平衡向移動。

②丫正=丫逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡移動。

③丫正＜丫逆：平衡向移動。

二'影響化學(xué)平衡的因素

JJOIL

LHJI

濃度對化學(xué)平衡的影響

1.濃度對化學(xué)平衡的影響

(1)規(guī)律

當(dāng)其他條件不變時：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向方向移動；減

小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向方向移動。

(2)解釋

①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，Q減小，則,平衡向方向移動。

②減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，Q增大，則,平衡向方向移動。

jinn.

LHJI

壓強對化學(xué)平衡的影響

2NO——=NO

實驗原理224

（紅棕色）（無色）

處

實驗步驟20mLNO2XN2O4NO2.N2O4D

活塞n處-i處，壓強_________活塞I處-n處，壓強減小

混合氣體的顏色_______又逐漸混合氣體的顏色先_____又逐漸

實驗現(xiàn)象

活塞往里推，體積減小，壓強________,C（N02）增大，顏色_________,

但顏色又變淺，說明C（N02）減小，平衡向_________方向移動。

實驗結(jié)論

活塞往外拉，體積增大，壓強________,C（N02）減小，顏色_________,

但氣體顏色又變深，說明c（N02）增大，平衡向_________方向移動

2.壓強對化學(xué)平衡的影響

（1）規(guī)律

對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，在其他條件不變時:

向氣體分子總數(shù)一____的方向移

增大壓強

動

反應(yīng)前后氣體體積改變

向氣體分子總數(shù)_—____的方向移

減小壓強

動

反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強平衡____—__移_動

（2）解釋

化學(xué)方程式中氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的壓強變。值變。與K的關(guān)

平衡移動方向

變化化化系

增大增大Q_______K逆向移動

增大

減小減小Q<K正向移動

增大減小Q_______K正向移動

減小

減小增大Q>K逆向移動

增大

不變不變Q_______K不移動

減小

壓強的影響實質(zhì)是的影響，所以只有當(dāng)這些“改變”造成濃度改變時，平衡才有

可能移動。如“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響:

充入惰性氣體

恒溫

原平衡體系---------＞體系總壓強增大一＞體系中各組分的濃度不變一＞平衡不

恒容

移動

充入惰性氣體

原平衡體系---------＞容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小一＞反應(yīng)氣體的

恒溫濃度同倍數(shù)減?。ǖ刃в跍p壓）

恒壓氣體體積不變反中平衡不移動

—

氣體體積可變厚應(yīng)平衡向氣體體積增大的方向移動

jiODj

L11JI實注靠嵬

壓強對化學(xué)平衡的影響

一-1

實驗原理2NO2N2O4AH=56.9kJ-mol

（紅棕色）（無色）

-----

1

實驗步驟

La-^4——T一熱水￡1一冰水

11NO,與N/O,的混合氣體

實驗現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色__________；冰水中混合氣體顏色___________

混合氣體受熱顏色加深，說明N02濃度_________,即平衡向___________方向

實驗結(jié)論移動；混合氣體被冷卻時顏色變淺，說明N02濃度__________，即平衡向

__________方向移動

3.溫度對化學(xué)平衡的影響

（1）規(guī)律

當(dāng)其他條件不變時：升高溫度，平衡向反應(yīng)方向移動；降低溫度，平衡向

.反應(yīng)方向移動。

（2）解釋

用v—f圖像分析反應(yīng)：機A(g)+〃B(g)=^pC(g)AH<0o

（1）規(guī)律

當(dāng)其他條件不變時：催化劑改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物的組成，但是

使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需的。

（2）解釋

用v-t圖像分析

人時刻，加入催化劑，M正、M逆同等增大，則M正M逆,

平衡移動過程中的量變分析

向一密閉容器中通入1molN2、3molH2,發(fā)生反應(yīng)N2（g）+3H2（g）-2NH3（g）AH<0,

一段時間后達(dá)到平衡，當(dāng)其他條件不變時，改變下列條件后，請?zhí)顚懴铝袃?nèi)容：

①若增大N2的濃度，平衡移動的方向是；達(dá)新平衡前，氮氣濃度的變化趨勢是

，但新平衡時的濃度原平衡時的濃度。

②若升高溫度，平衡移動的方向是;達(dá)新平衡前，體系溫度的變化趨勢是

,但新平衡時的溫度原平衡時的溫度。

③若增大壓強，平衡移動的方向是；達(dá)新平衡前，壓強的變化趨勢是,

但新平衡時的壓強原平衡時的壓強。

三、勒夏特列原理

（1）定義

如果改變影響平衡的條件之一（如溫度、濃度、壓強等），平衡將向著能夠這種改

變的方向移動。

簡單記憶：改變一＞減弱這種改變。

（2）適用范圍

①僅適用于的任何動態(tài)平衡體系（如在第三章將學(xué)到的溶解平衡、電離平衡等）,

韭平衡狀態(tài)（過程或未達(dá)到平衡的）不能用此來分析。

②只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的。若同時改變影響平

衡移動的條件，則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向，只有在改

變的對平衡移動的方向影響時，才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。

③平衡移動的結(jié)果只能是“減弱”外界條件的改變，而不是完全“消除”外界條件的影響，更

不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。可概括為“外變大于內(nèi)變”。

資料在線,

1.恒溫恒容時，對于反應(yīng)2sO2（g）+O2（g）僮磐2so3（g）或2so3（g）僮磐2so2（g）+O2（g）,

若按照下表投料量進(jìn)行反應(yīng)。

2so2（g）+O2（g）僮萼」{B^LJ2SO(g)+O2(g)

反應(yīng)I2so3(g)反應(yīng)II2so3(g)2

投料1210投料4200

投料210.51投料5110.5

投料30.50.251.5投料60.51.50.75

反應(yīng)I,投料2與投料3中的S03完全轉(zhuǎn)化為S02、02,則與投料1中S02、02的量相等;

反應(yīng)n,投料5與投料6中的S02、02完全轉(zhuǎn)化為S03,則與投料4中S03的量相等。則兩反

應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，各物質(zhì)的濃度、含量、物質(zhì)的量均完全相等。此為。

2.恒溫恒容時，對于反應(yīng)H2（g）+L（g）-2HI（g）或2Hl（g）=H2（g）+b（g）,若按照下

表投料量進(jìn)行反應(yīng)。

反應(yīng)IH2(g)+l2(g)-2HI(g)反應(yīng)II2Hl(g)—H2(g)+l2(g)

投料1110投料4200

投料2220投料5100

投料32.52.5投料61.500

對反應(yīng)I,若H2、12的投料比相同；反應(yīng)n,HI的投料為任意值，則兩個反應(yīng)達(dá)到化學(xué)

平衡時，各物質(zhì)的含量相同。此為o

四、等效平衡

1.概念

在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應(yīng)，雖然起始時物質(zhì)加入的量不同，

但達(dá)到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)的,這樣的平衡稱為等效平衡。

2.原理

由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無關(guān)。因而，同一可逆反應(yīng)，從不同

的狀態(tài)開始，只要達(dá)到平衡時條件（溫度、濃度、壓強等）完全相同，則可形成等效平衡。

3.等效平衡的分類

在互為等效平衡的平衡體系中，各組分除了物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)）相同

外，各組分的物質(zhì)的量和物質(zhì)的量濃度具有等同或等比關(guān)系。等同平衡和等比平衡的建立條件

和平衡時的等效特征如下表:

等效類型等同平衡等比平衡（I類）等比平衡（II類）

等溫等容條件下反應(yīng)

相同條件下的所有等溫等壓條件下的

適用對象前后氣體分子數(shù)相同

可逆反應(yīng)所有可逆反應(yīng)

的可逆反應(yīng)

起始投料各相同組分的物質(zhì)各相同組分的物質(zhì)各相同組分的物質(zhì)

（折算后）的量相同的量之比相同的量之比相同

物質(zhì)的量分

等同等同等同

等效特征（相數(shù)

同組分的物物質(zhì)的量等同等比等比

理量比較）物質(zhì)的量濃

等同等比等同

度

4.等效平衡判斷方法

（1）分析建立平衡的條件，是等溫等壓還是等溫等容。

（2）分析反應(yīng)的特點，反應(yīng)前后AV（g）是不變、增大、還是減小。

（3）通過極限轉(zhuǎn)化為同一邊物質(zhì)，看與初始投料量是等量還是等比關(guān)系。

（4）分析平衡等效的要求，是平衡濃度相等還是平衡混合物中某物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相

等。

5.等效平衡的解題思路

（1）等溫等容平衡（見圖示）：新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而

成，相當(dāng)于增大壓強。

起始平衡

（2）等溫等壓平衡（以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見圖示）：新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩

個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。

起始平里

新平衡

E-疊加

m—tp”~p

Q考點剖析］

考點一：壓強對平衡的影響

［一、］例1.（2023?湖北孝感市高二上學(xué)期期末）在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA（g）+

yB（s）-zC（g）,達(dá)到平衡后測得A的濃度為0.50molL-%在恒溫下減小壓強使容器容積擴

大到原來的兩倍，再次達(dá)到平衡時，測得A的濃度為OZOmolir。下列說法不正確的是

A.x+y<zB.平衡向右移動C.B的轉(zhuǎn)化率提高D.C的體積分?jǐn)?shù)增大

考點二：溫度對平衡影響

工|例2.（2023?北京順義區(qū)高二上學(xué)期期末）一定條件下的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):

C2H6（g）一C2H4（g）+H2（g）AH>0?達(dá)平衡后升高反應(yīng)溫度，下列敘述不亞項的是

A.正、逆反應(yīng)速率都增大B.平衡向逆反應(yīng)方向移動

C.C2H6的轉(zhuǎn)化率增大D.化學(xué)平衡常數(shù)增大

考點三：考查轉(zhuǎn)化率

3.（2023?四川雅安市高二上學(xué)期期末）氫氣可通過下列反應(yīng)制得：CO（g）+

H2O（g）=CO2（g）+H2（g）AH<0,為了提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是

A.增大壓強B.降低溫度

C.更換催化劑D.增大CO的濃度

考點四：勒夏特列原理的應(yīng)用

例4.(2023?四川雅安市高二上學(xué)期期末)下列措施或事實不能用勒夏特列原理解

釋的是

A.實驗室常用排飽和食鹽水的方法收集Cb

B.將一氧化碳中毒者放入高壓氧艙，增大氧氣濃度緩解病情

C.啤酒瓶開啟后，馬上泛起大量泡沫

D.工業(yè)合成氨在高溫條件下進(jìn)行

考點五：考直等效平衡

［、一］例5.(2023?北京海淀區(qū)高二上學(xué)期期末)某溫度時，H2(g)+CO2(g)=H2O(g)

+CO2(g)K=l。該溫度下，在甲、乙、丙、丁四個恒容密閉容器中，投入H2和CO2,起始

濃度如下：

起始濃度甲乙丙T

c(H2)/mol-L-10.100.100.200.20

c(CO2)/mol-L-10.100.200.100.20

平衡時，下列推斷不正解的是

A.甲中CO2的轉(zhuǎn)化率為50%

B.乙中CO2的轉(zhuǎn)化率等于丙中H2的轉(zhuǎn)化率

C.丁中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等

D.甲、乙、丁中c(H2)關(guān)系為甲V乙〈丁

||⑨基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)

-------------------IlilllHIIIIIIIIIIIIIIIIIIillllllllllilll--------------------

1.(2023?北京豐臺區(qū)高二上學(xué)期期中)對已達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)2X(g)+Y(g)=2Z(g),

當(dāng)其他條件不變時，減小壓強時，對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是

A.K值增大，平衡向正反應(yīng)方向移動B.K值減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動

C.K值不變，平衡向逆反應(yīng)方向移動D.K值不變，平衡向正反應(yīng)方向移動

2.(2023?福建福州高二上學(xué)期期末)學(xué)習(xí)“化學(xué)平衡移動原理”后，以你的理解，下列敘

述正確的是

A.升高溫度，化學(xué)平衡一定會發(fā)生移動

B.2Hl(g)=H2(g)+l2(g)達(dá)平衡后，增大壓強使顏色變深，可用勒夏特列原理解釋

C.在盛有一定量N02的注射器中，向外拉活塞，其中氣體顏色先變淺再變深，甚至比原

來深

D.對于已達(dá)平衡的體系，改變影響化學(xué)平衡的條件，不可能出現(xiàn)1)正增大，1)逆減小的情況

3.(2023?山東濟寧市兗州區(qū)高二上學(xué)期期中)在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)=N2O4(g)

△H<0,在密閉容器中達(dá)平衡后，改變下列條件達(dá)到新平衡后可使混合氣體顏色加深的是

A.縮小容器的容積B.保持溫度壓強不變，充入NO2(g)

C.降溫D.保持容器容積不變，充入氮氣

4.(2023?浙江杭州市高二上學(xué)期期中)已知反應(yīng)2so2(g)+O2(g)=2SO3(g)AH<0,

某溫度下，在帶有活塞的密閉容器中充入一定量的SO3,充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。下列說法中正

確的是

A.保持體積、溫度不變，充入氮氣后，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都將增大

B.保持體積、溫度不變，充入氨氣后，平衡正向移動

C.保持壓強、溫度不變，充入氮氣后，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不變

D.保持壓強、溫度不變，充入氨氣后，平衡逆向移動

5.(2023?江蘇揚州邛江區(qū)高二上學(xué)期期中)在恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+

H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH>0,下列有關(guān)說法正確的是

A.反應(yīng)達(dá)到平衡后，維持體積不變，充入CO2,平衡向正反應(yīng)方向移動

B.反應(yīng)達(dá)到平衡后，維持壓強不變，充入氫氣，反應(yīng)速率不變，平衡不移動

C.使用催化劑，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小

D.反應(yīng)達(dá)到平衡后，降低溫度，平衡正向移動

6.(2023?北京平谷區(qū)高二上學(xué)期期末)下列事實能用勒夏特列原理解釋的是

A.鐵觸媒有利于N2和H2反應(yīng)合成氨

B.H2(g)+b(g)=2HI(g)的平衡體系，加壓后顏色變深

C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)高溫有利于合成氨

D.Fe3++3SCWFe(SCN)3的平衡體系，加入少量KSCN固體后溶液顏色加深

7.(2023?四川樂山市高二下學(xué)期開學(xué)考)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)=2HI(g)

△H<0,達(dá)平衡后只改變一個條件一定能增大正反應(yīng)速率且使平衡正向移動的是

A.升高溫度B.使用催化劑C.及時分離HI(g)D.充入一定量H2

8.(2023?遼寧遼南高二上學(xué)期中)利用CO2和CH4反應(yīng)制備合成氣(CO、H2)的原理是

CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH>0o溫度為T℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K。下列

說法正確的是

A.K越大，說明反應(yīng)速率、C02的平衡轉(zhuǎn)化率越大

B.增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，K減小

C.升高溫度，反應(yīng)速率和平衡常數(shù)K都增大

D.加入催化劑，能提高合成氣的平衡產(chǎn)率

|［晝過關(guān)檢測

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII1IIIIIIIIIII—

1.(2023?江蘇揚州邛江區(qū)高二上學(xué)期期中)下列事實不熊用勒夏特列原理解釋的是

A.冰鎮(zhèn)啤酒開瓶產(chǎn)生大量氣泡

B.罐裝牛奶夏天易變質(zhì)

C.N2和H?合成氨時加壓

D.工業(yè)上生成硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率

2.(2023?廣東廣州市高二上學(xué)期期中)已知反應(yīng)式：mX(g)+nY(?)=pQ(s)+2mZ(g),

已知反應(yīng)已達(dá)平衡，止匕時c(X)=0.3mol.L-I其他條件不變，若容器縮小到原來的;，c(X)=

OJmol-L-*1,2345下列說法不正確的是

A.系數(shù)n>mB.反應(yīng)向逆方向移動

C.Y可能是固體或液體D.Z的體積分?jǐn)?shù)減小

3.(2022?河南洛陽高二上學(xué)期期中)在常溫常壓下，向FeCb溶液中滴入KSCN溶液，

發(fā)生以下反應(yīng)：FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl,所得溶液顯紅色。改變下列條件，能使平

衡逆向移動的是

A.向溶液中加入少量NaCl晶體B.向溶液中加入少量水

C.向溶液中滴入數(shù)滴濃FeCb溶液D.向溶液中加入少量KC1固體

4.(2023?湖北孝感市協(xié)作體高二上學(xué)期期中)關(guān)于一定條件下的化學(xué)平衡：H2(g)+

b(g)=2HI(g)AH<0o下列說法正確的是

A.恒溫恒容，充入He,壓強增大，v(正)增大

B.恒溫恒容，充入H2,v(正)增大，平衡右移

C.加壓，v(正)、v(逆)不變，平衡不移動

D.升溫，v(正)減小，v(逆)增大，平衡左移

5.(2023?北京延慶區(qū)高二上學(xué)期期末)人體內(nèi)血紅蛋白分子(Hb)與。2形成氧合血紅蛋白，

人體生命維持取決于血紅蛋白與氧的結(jié)合及其對氧的釋放。反應(yīng)方程式如下所示，下列敘述不

亞理的是

Hb(aq)(血紅蛋白)+02(aq)=PbC)2(aq)(氧合血紅蛋白)

A.人體大量運動時肌肉需氧量上升平衡逆向移動

B.人體吸氧越多有利于氧合血紅蛋白形成，對人體健康越有利

C.突然進(jìn)入高海拔的高山上出現(xiàn)高山病時是由于上述平衡逆移導(dǎo)致

D.長時間在高山區(qū)生活人群血液中血紅蛋白含量比生活在平原地區(qū)人多

6.(2023?北京昌平區(qū)高二上學(xué)期期末)已知反應(yīng)：2NCM紅棕色)-N2O4(無色)，某同

學(xué)用下圖所示裝置探究溫度對平衡的影響，首先向兩燒瓶中分別加入同濃度的NO2和N2O4混

合氣體，中間用夾子加緊，浸入盛有水的燒杯中，然后分別向兩燒杯中加入氧化鈣和硝酸鏤固

體，現(xiàn)象如圖。

NO弁口N2O4混合氣體NOjffiNzOd混合氣體

下列說法不亞睥的是

A.實驗開始前氣體顏色相同，保證兩燒瓶中起始平衡狀態(tài)相同，便于比較

B.圖中現(xiàn)象說明該反應(yīng)

C.硝酸鏤溶于水是吸熱過程

D.實驗過