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第三节 化学平衡的移动
课时1 影响化学平衡移动的因素
第二章 化学反应速率与化学平衡
授课人：
学习目标
1.从变化角度认识化学平衡的移动，即浓度、压强、温度对化学平衡的影响。
2.从Qc与K关系及浓度、温度、压强对反应速率、平衡的影响，推断平衡移动的方向。
3.通过实验论证浓度、压强、温度对化学平衡的影响。
如何改变化学平衡状态呢？
旧平衡v正＝v逆
条件改变
v正 v逆
一段时间后
新平衡
v‘正＝v’逆
课程导入
一、化学平衡状态的移动
当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。
概念：
新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。
一、化学平衡状态的移动
v正＜v逆
v正=v逆
反应处于平衡状态
v正＞v逆
平衡向正反应方向移动
平衡向逆反应方向移动
改变条件后，
①v正≠v逆，
②各组分的百分含量发生改变。
实质：
化学平衡移动方向的判断：
2CrO42－+ 2H+ Cr2O72－+ H2O
黄色
橙色
在溶液中存在如下平衡：
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
二、影响化学平衡移动的因素
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
平衡向逆反应方向移动
平衡向正反应方向移动
c(H＋)增大
NaOH溶液使c(H＋)变小
平衡向生成Cr2O72－或CrO42－减小方向移动
平衡向生成CrO42－或Cr2O72－减小方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。
浓度对化学平衡移动的影响规律
当其他条件不变时：
①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。
反应物 生成物
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
Q ＝ K
Q ＜ K
Q ＞ K
平衡状态
浓度对化学平衡的影响规律的解释
Q ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
化学平衡1
Q ＝ K
改变反
应条件
不平衡
Q ≠ K
一段时间
化学平衡2
平衡向正反应方向移动
增大c(反应物)
减小c(生成物)
Q减小
Q＜K
减小c(反应物)
增大c(生成物)
平衡向逆反应方向移动
Q增大
Q＞K
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向正反应方向移动
t1时刻，增大反应物浓度
v′正增大，而v′逆不变
v′正＞v′逆
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向正反应方向移动
t1时刻，减小生成物浓度
v′逆减小，而v′正不变
v′正＞v′逆
总结：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，都可以使化学平衡向正反应方向移动；
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应方向移动
t1时刻，增大生成物浓度
v′逆增大，而v′正不变
v′逆＞v′正
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应方向移动
t1时刻，减小反应物浓度
v′正减小，而v′逆不变
v′逆＞v′正
总结：在其他条件不变的情况下，增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，平衡不移动。
“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。
对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应的离子的干扰。
1
2
3
注意
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，从而降低生产成本。
实际生产中的应用
二、影响化学平衡移动的因素
压强
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
二、影响化学平衡移动的因素
压强
二、影响化学平衡移动的因素
压强
向正反应方向移动
容积减小
原平衡气①
颜色变深②
颜色又变浅③
物质浓度瞬间增大
加压前
实验现象与分析
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
加压
NO2浓度比②中的减小
向气体分子数减小方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
压强
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商
(Q )
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b
压缩容积至V/2 时
b
a2
＝ K
Q1＝
2b
(2a)2
b
2a2
Q2＝
2p1
2a
2b
＝
通过计算Q2 ＝K/2 ，
即Q2 ＜ K 向正反应方移动
2NO2(g) N2O4(g)
同温度：
二、影响化学平衡移动的因素
压强
容积增大
原平衡气①
颜色变浅②
颜色又变深③
实验现象与分析
减压
向逆反应方向移动
物质浓度瞬间减小
减压前
NO2浓度比②中的增大
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
向气体分子数增大方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
压强
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商
(Q )
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b
扩大容积至2V 时
b
( a)2
＝
2b
a2
Q2＝
b
a2
＝ K
P1
a
b
通过计算Q2 ＝2 K， 即Q2 ＞ K 向逆反应方向移动
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2NO2(g) N2O4(g)
Q1＝
同温度：
二、影响化学平衡移动的因素
压强
②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。
压强对化学平衡移动的影响规律
当其他条件不变时：
①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。
③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。
二、影响化学平衡移动的因素
压强
用v－t图像分析压强变化对化学平衡移动的影响
平衡向正反应（气体体积减小）方向移动
t1时刻，增大压强
v′正、v′逆均增大
v′正＞v′逆
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例
二、影响化学平衡移动的因素
压强
用v－t图像分析压强变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应（气体体积增大）方向移动
t1时刻，减小压强
v′正、v′逆均减小
v′逆＞v′正
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例
二、影响化学平衡移动的因素
压强
aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)
若：a＋b＜c＋d
t0时刻，增大压强
t0时刻，减小压强
二、影响化学平衡移动的因素
压强
aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)
若：a＋b = c＋d
t0时刻，增大压强
t0时刻，减小压强
二、影响化学平衡移动的因素
压强
充入“惰性”气体对化学平衡的影响
恒容时，通入“惰性”气体
恒容
压强增大
平衡不移动
反应物生成物浓度不变
二、影响化学平衡移动的因素
压强
充入“惰性”气体对化学平衡的影响
恒压时，通入“惰性”气体
恒压
体积增大
平衡向气体体积增大的方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
压强
对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)＋I2(g) 2HI(g)]，当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。
充入“惰性”气体对化学平衡的影响
在恒容容器中，改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，应以浓度的影响进行分析，得出Qc与K的关系。
二、影响化学平衡移动的因素
温度
[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－ ? [CoCl4]2－＋6H2O
(粉红色)
(蓝色)
ΔH＞0
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)
降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
二、影响化学平衡移动的因素
温度
②降低温度，平衡向放热反应方向移动。
温度对化学平衡移动的影响规律
当其他条件不变时：
①升高温度，平衡向吸热反应方向移动。
任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
二、影响化学平衡移动的因素
温度
用v－t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应方向移动
t1时刻，升高温度
v′正、v′逆均增大
吸热反应方向的v′逆增大幅度大
v′逆＞v′正
已知反应：mA(g)＋nB(g) ??pC(g)　ΔH＜0，
当反应达平衡后，若温度改变：
二、影响化学平衡移动的因素
温度
平衡向正反应方向移动
t1时刻，降低温度
v′正、v′逆均减小
吸热反应方向的v′逆减小幅度大
v′正＞v′逆
用v－t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响
已知反应：mA(g)＋nB(g) ??pC(g)　ΔH＜0，
当反应达平衡后，若温度改变：
二、影响化学平衡移动的因素
催化剂
当其他条件不变时，催化剂能够同等程度地改变正逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响，即不能改变平衡混合物的组成，但可缩短达到化学平衡所需的时间。
催化剂能影响化学平衡的移动吗？
改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律
增大反应物浓度 向正反应方向
减小反应物浓度 向逆反应方向
增大压强 向气体体积缩小方向
减小压强 向气体体积增大方向
升高温度
降低温度
向降低温度的方向
向升高温度的方向
向吸热反应方向
向放热反应方向
向减少反应物浓度的方向
向增大反应物浓度的方向
向减小压强的方向
向增大压强的方向
如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
勒夏特列
（1850—1936）
勒夏特列原理：
也称化学平衡移动原理
三、勒夏特列原理
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”。
所有的动态平衡，用于定性判断平衡移动的方向，解释平衡移动造成的结果或现象等。
适用范围：
注意
如：原平衡（100℃）→升温到200℃→减弱（降温）→向吸热方向移动→新平衡（温度介于100-200℃之间）
三、勒夏特列原理
三、勒夏特列原理
思考
如图为合成氨反应在不同温度、压强下平衡时氨的物质的量分数。应用勒夏特列原理解释对于工业合成氨采用相关措施及原因。
措施 原因
加入过量的N2
采用适当的催化剂
采用高压
采用较高温度
将氨液化并及时分离
促进平衡正向移向，提高H2的转化率
加快反应速率
有利于平衡向正反应方向移动
加快反应速率，同时提高催化剂的活性
有利于平衡向正反应方向移动
课堂小结
化学平衡状态的移动
勒夏特列原理
不良反应
移动原理
移动方向判断
原理
适用范围
影响化学平衡移动的因素
浓度
压强
温度
催化剂
随堂练习
1、利用反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是(　　)A．降低温度B．增大压强同时加催化剂C．升高温度同时充入N2D．及时将CO2和N2从反应体系中移走
B
随堂练习
2、如图是可逆反应A＋2B 2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是(　　)
A．正反应是放热反应
B．D可能是气体C．逆反应是放热反应
D．A、B、C、D均为气体
A
谢谢观看
THANKS

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