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课时2　压强变化、温度变化对化学平衡的影响　化学平衡移动原理
1. 了解压强、温度对化学平衡状态的影响。
2. 认识化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
3. 理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。
阅读下图，分析图中压强改变对氨的物质的量分数的影响。
不同温度和压强下合成氨平衡体系中氨的物质的量分数
对反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，其他条件相同的情况下，增大压强，反应物、生成物的浓度均增大，Q＝1. 讨论下列反应，在其他条件相同时改变压强，化学平衡移动有什么影响？
可逆反应 平衡常数 表达式 改变压强对平衡的影响
增大压强 减小压强
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) K＝____________ Q______K，______移动 Q______K，______移动
N2O4(g) 2NO2(g) K＝____________ Q______K，______移动 Q______K，______移动
FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) K＝____________ Q______K，______移动 Q______K，______移动
2. 若将有气体参加的可逆反应简单表示成：aA(g) bB(g)，其平衡常数K＝_______________。
(1) 减小容器容积以增大压强，则反应物的浓度和生成物的浓度将同时增大。
①若a>b，正反应方向是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡________移动(向气体分子数________的方向移动)。
②若a＝b，反应前后气体分子数不变，改变反应体系的压强，平衡______移动。
③若a(2) 增大容器容积以减小压强，则反应物和生成物的浓度将同时________。
①若a>b，正反应方向是气体分子数减小的反应，减小压强，平衡________移动(向气体分子数________的方向移动)。
②若a＝b，反应前后气体分子数不变，改变反应体系的压强，平衡________移动。
③若a3. 对于只有固体或液体参加的反应，改变压强对平衡有什么影响？
1. 压强改变与化学反应速率、化学平衡移动间的关系。
讨论下表中不同的可逆反应改变压强时的速率变化、平衡移动，绘出速率时间图像，并小结出压强对平衡影响的规律。
化学 平衡 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) (a＋b＞c＋d) aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) (a＋b＜c＋d)
体系压强 变化 增压 减压 增压 减压
速率-时间 图像
平衡移动 方向 ______移动 ______移动 ______移动 ______移动
规律 总结 在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向____________________的方向移动；减小压强，平衡向____________________的方向移动
2. 向平衡体系中充入惰性气体或不参加反应的气体对化学平衡的影响。
(1) 恒温恒容条件下。
平衡体系体系总压强________―→体系中各反应组分的浓度________―→平衡________
(2) 恒温恒压条件下。
原平衡体系容器容积________―→体系中各反应组分的浓度________
3. mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当反应达到平衡状态后，若压强改变，其vt图像如下：
(1) 图①表示的压强变化是____________，平衡________移动。
(2) 图②表示的压强变化是____________，平衡________移动。
(3) m＋n________(填“>”“＝”或“<”)p＋q。
1. 完成教材中的基础实验。
将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl4]2-，溶液中存在平衡：
[Co(H2O)6]2+＋4Cl－ [CoCl4]2-＋6H2O　ΔH>0
(粉红色) (蓝色)
取一支试管，向其中加入少量氯化钴晶体(CoCl2·6H2O)，再逐滴加入浓盐酸至晶体完全溶解，然后滴加水至溶液呈紫色为止。将所得溶液分装于三支试管中，并分别置于热水、冰水和室温条件下反应。
(1) 观察实验现象，填写下表。
实验 溶液的颜色变化 平衡移动方向
(2) 讨论：升高温度，平衡向吸热反应方向移动还是向放热反应方向移动？
2. 讨论：温度变化，化学平衡一定会发生移动吗？
1. 回顾小结浓度、压强、温度对化学平衡的影响。
(1) 增加反应物浓度或减小生成物浓度，平衡________移动，减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡________移动。
(2) 通过改变容器容积，增大(减小)体系压强，平衡向着________________的方向移动。
(3) 升高(降低)体系温度，平衡向__________________方向移动。
2. 阅读教材，学习勒夏特列原理。
(1) 勒夏特列原理：改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够__________这种改变的方向移动，也称为__________原理。
(2) 勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不可“扭转”。
①若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时温度范围为__________________。
②若对体系N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气态物质减少的方向移动，达到新的平衡状态时压强范围为__________________。
③若增大平衡体系Fe3+(aq)＋3SCN－(aq) Fe(SCN)3(aq)中Fe3+的浓度，例如由0.01 mol/L 增至0.02 mol/L，平衡正向移动，则在新平衡状态下c(Fe3+)的范围为__________________________。
(3) 勒夏特列原理仅适用于已经达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程不能使用。勒夏特列原理对所有的动态平衡都适用。
3. 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol。
常采取的措施 目的
加入过量的N2
采用适当的催化剂
高压
较高温度
将氨液化并及时分离
加入催化剂可以大大地增大反应速率，因为催化剂可以降低反应所需活化能，提高活化分子百分含量，从而增大反应速率。但催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此对化学平衡移动无影响。
加入催化剂对反应速率的影响
练习：
将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)　ΔH<0，并达到平衡。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　)
选项 改变条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率减小
B 增大压强(减小体积) X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数减小
1. [人教版教材习题]在一定条件下的密闭容器中发生反应：C2H6(g)
C2H4(g)＋H2(g)　ΔH>0。当达到平衡时，下列各项措施中，不能提高乙烷转化率的是(　　)
A. 增大容器容积 B. 升高反应的温度
C. 分离出部分氢气 D. 恒容下通入稀有气体
2. 如图所示，将充满NO2和N2O4混合气体的三个烧瓶关闭弹簧夹后，分别置于盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中，下列叙述正确的是(　　)
A. (3)中烧瓶气体的c(NO2)最大 B. NH4Cl溶于水时放出热量
C. 2NO2 N2O4是放热反应 D. (2)中烧瓶内气体的压强比(1)大
3. 下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A. 其他条件不变，对H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
B. 2NO2(g) N2O4(g) 　ΔH<0，将存有NO2的球浸泡在冰水中，气体颜色变浅
C. 向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅
D. 用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，可减少Cl2的损失
4. 当反应：COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0达到平衡时，采取下列措施：①升温；②恒容通入惰性气体；③增加CO浓度；④减压；⑤加催化剂；⑥恒压通入惰性气体。其中能提高COCl2转化率的是(　　)
A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ③⑤⑥
5. 下列关于化学平衡的叙述正确的是(　　)
A. 2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，反应达到平衡后，压缩容器容积，平衡正向移动，体系颜色变浅
B. H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ΔH<0，反应达到平衡后，增大容器容积，平衡不移动，体系颜色不变
C. FeCl3(aq)＋3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)＋3KCl(aq)，反应达到平衡后，向体系中加入少量 KCl 固体，平衡逆向移动，体系颜色变浅
D. N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，反应达到平衡后，保持体系压强不变，充入He，平衡逆向移动，体系中NH3的百分含量降低
6. [人教版教材习题]一定温度下，在密闭容器中发生反应： xA(g)＋yB(g) zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再次达到平衡时，测得A的浓度为0.30 mol/L。下列有关判断正确的是(　　)
A. x＋yC. B的转化率降低 D. C的体积分数增大
7. 甲醇是容易输送的清洁燃料，可以单独与汽油混合作为汽车燃料，应用前景广阔。恒容密闭容器内发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。研究温度对甲醇产率的影响如图，下列说法不正确的是(　　)
A. 平衡后体系内加入CO2，平衡正向移动，H2转化率增大
B. 正反应放热
C. 缩小容器容积，增大压强，CH3OH的体积分数增大
D. 使用催化剂，化学平衡常数增大
8. [人教版教材习题]在容积不变的密闭容器中，一定量的SO2与O2发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。温度分别为t1和t2时，SO3的体积分数随时间的变化如右图。该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”，下同)；若t1、t2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1________K2。
9. [人教版教材习题]甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，CO2与H2反应可以合成甲醇，反应如下：CO2 (g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)。
(1) 反应的平衡常数表达式为K＝________________。
(2) 有利于提高平衡时CO2转化率的措施有________(填字母)。
a. 使用催化剂
b. 加压
c. 增大CO2和H2的初始投料比
(3) 研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210～290 ℃，保持原料气中CO2和H2的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的ΔH______0 (填“>”“＝”或“<”)，依据是___________________________________
____________________________________。
10. 为了探究反应条件对反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH的影响，某活动小组设计了三个实验，实验曲线如图所示。
编号 温度 压强 c始(CO) c始(H2O)
Ⅰ 530 ℃ 3 MPa 1.0 mol/L 3.0 mol/L
Ⅱ x 5 MPa y 3.0 mol/L
Ⅲ 630 ℃ 5 MPa 1.0 mol/L 3.0 mol/L
(1) 请依据实验曲线图补充完整表格中的实验条件：x＝__________，y＝__________。
(2) 实验Ⅲ从开始至平衡，平衡常数K＝__________。
(3) 对比实验Ⅱ、Ⅲ可知，升高温度，CO的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，ΔH________(填“＞”或“＜”)0。
(4) 530 ℃时，平衡常数K＝1，若往1 L容器中投入0.4 mol CO(g)、0.1 mol H2O(g)、0.2 mol CO2(g)、0.2 mol H2(g)，此时化学反应将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
课时2　压强变化、温度变化对化学平衡的
影响　化学平衡移动原理
【活动方案】
活动一：
　<　正向　>　逆向
　>　逆向　<　正向
　＝　不　＝　不
2. 　(1) ①正向　减小　②不　③逆向　减小　(2) 减小　①逆向　增大　②不　③正向　增大
3. 平衡不发生移动。
活动二：
1.
正向　逆向　逆向　正向　气体分子数减小 气体分子数增大
2. (1) 增大　不变　不移动　(2) 增大　减小 不移动　气体分子数增大
3. (1) 增大压强　正向　(2) 减小压强　逆向　(3) >
活动三：
1. (1) 由紫色变为蓝色　升高温度，平衡正向移动　由紫色变为粉红色　降低温度，平衡逆向移动　溶液不变色　平衡不移动　(2) 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。
2. 温度变化，化学平衡一定会发生移动。
活动四：
1. (1) 正向　逆向　(2) 气态物质减少(增多)
(3) 吸热(放热)反应
2. (1) 减弱　化学平衡移动　(2) ①50 ℃3. 促进平衡正向移动，提高H2的转化率　增大反应速率　促进平衡正向移动，增大反应速率　增大反应速率　促进平衡正向移动
活动五：
A
【课堂反馈】
1. D　正反应是气体分子数增大的反应，增大容器容积，压强减小，平衡正向移动，乙烷转化率升高，A不符合题意；正反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，乙烷转化率提高，B不符合题意；分离出部分氢气，生成物浓度减小，平衡正向移动，乙烷转化率提高，C不符合题意；恒容下通入稀有气体，体系中反应物、生成物的浓度均不变，平衡不移动，乙烷转化率不变，D符合题意。
2. C　烧瓶中气体颜色深浅与c(NO2)有关，由题图可知，(1)中烧瓶内c(NO2)最大，A错误；NH4Cl溶于水时，吸收热量，(3)中气体颜色变浅，B错误；烧杯(1)的水中加入CaO，CaO与水反应生成Ca(OH)2并放出热量，(1)中温度高于(2)中温度，而温度升高，气体颜色加深，则反应2NO2 N2O4是放热反应，C正确；(1)中温度高于(2)中温度，且温度升高时，平衡2NO2 N2O4向逆反应方向移动，气体总物质的量增加，故(1)中烧瓶内气体的压强比(2)大，D错误。
3. A　氢气与碘蒸气生成碘化氢气体，反应前后气体分子数不变，加压后浓度变大，颜色变深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，A正确。
4. B　该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错误；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错误；正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡正向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错误；恒压时，通入惰性气体，容器容积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡正向移动，反应物转化率提高，⑥正确。故选B。
5. D　该反应为气体分子数减小的反应，达到平衡后压缩容器容积，压强增大，平衡正向移动，由于压缩容器容积后二氧化氮浓度增大，则混合气体的颜色比原来深，A错误；该反应是气体分子数不变的反应，达到平衡后增大容器容积，压强减小，平衡不移动，由于增大容器容积后，碘蒸气浓度减小，则混合气体的颜色变浅，B错误；该反应的实质是Fe3+(aq)＋3SCN－(aq) Fe(SCN)3(aq)，与氯化钾无关，则加入少量KCl固体，溶液中Fe3+、SCN－浓度不变，平衡不移动，体系颜色不变，C错误。
6. C　平衡时测得A的浓度为 0.50 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，如果平衡不移动，则A的浓度应降低为 0.25 mol/L，而实际测得为 0.30 mol/L，则平衡逆向移动，B错误；减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动，平衡逆向移动，说明x＋y>z，A 错误；平衡逆向移动，B 的转化率降低，C正确；平衡逆向移动，混合气体总的物质的量增大，C的物质的量减小，C的体积分数下降，D错误。
7. D
8. <　>
解析：由题图可知，温度为t2时先达到平衡，故 t2>t1，温度升高，SO3的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0；化学平衡常数只与温度有关，升高温度，平衡逆向移动，K减小，则K1>K2。
9. (1) 　(2) b
(3) <　温度升高，甲醇的产率减小
10. (1) 530 ℃　1.0 mol/L　(2) 0.375　
(3) 减小　<　(4) 不

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