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第二节 化学平衡
第三课时 影响化学平衡的因素
第二章 化学反应速率与化学平衡
2019人教版选择性必修一
条件改变，原平衡被破坏，发生移动，在新的条件下建立新的化学平衡
研究对象为可逆反应
逆
等
v(正)＝ v(逆)
动
动态平衡，v(正)＝ v(逆) ≠0
定
条件一定，平衡混合物中各物质的浓度一定（不是相等）
变
知识回顾
化学平衡状态（化学平衡）特征
哪些条件能使化学平衡被破坏是平衡发生移动？
某条件下平衡(Ⅰ)
不平衡
新条件下平衡(Ⅱ)
改变条件
一定时间
v正 = v逆
各组分含量保持不变
v正 ≠ v逆
各组分含量发生变化
v'正 = v'逆
各组分含量又保持不变
化学平衡的移动
反应速率改变，且变化量不同
一、化学平衡的移动
可逆反应中旧化学平衡被破坏，新化学平衡建立的过程，叫化学平衡的移动。
1．定义：
2．研究对象：
已建立平衡状态的体系。
3．平衡移动的方向：
v正 = v逆
某条件下平衡(Ⅰ)
改变条件
v正 > v逆
v正 < v逆
v正 = v逆
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
不移动
新条件下平衡(Ⅱ)
v'正 = v'逆
①原反应必须达到平衡状态
②外界条件改变必须影响速率，且对正逆反应速率影响不同
影响速率的外界条件都有可能使化学平衡移动
4、影响化学平衡的因素
（1）浓度对化学平衡的影响——实验探究
课本P34实验2—1
实验原理
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
浅黄色　 无色 　　　 红色
实验现象
呈红色
红色变浅
红色变深
实验结论
其他条件不变时：减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。
规律：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；
减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
增减减增
浓度对化学平衡的影响——理论分析
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
Q
=
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
在等温条件下，平衡常数定值K
Q平衡向正反应方向移动
Q>K
平衡向逆反应方向移动
Q>K
平衡向逆反应方向移动
Q平衡向正反应方向移动
浓度对化学平衡的影响——图像分析
增大反应物浓度
v (正)
v (逆)
增大生成物浓度
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
减小反应物浓度
减小生成物浓度
v (逆)
v (正)
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
若 t1 时刻增大反应物浓度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？
平衡正向移动，正反应速率是否一定增大？
增大浓度，再次达平衡之后，新平衡速率和原平衡比较？
①速率变化—看外界条件（C/T/P/催化剂等）如何改变
平衡移动—看v'正和v'逆的相对大小
②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，
新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；
减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。
③改变固体或纯液体的量，其浓度不变，速率不变，平衡不移动。
④反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度,
该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。
课堂练习1、可逆反应H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？
①增大水蒸气浓度
②加入更多的碳
③增加H2浓度
①平衡正向移动，CO浓度增大
②平衡不移动，CO浓度不变
③平衡逆向移动，CO浓度减小
2．压强对化学平衡的影响——实验探究
实验原理
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
实验现象：
气体颜色 先变深 后变浅
气体颜色 先变浅 后变深
课本P35实验2—2
压缩体积（压强增大)， 颜色先变深 后变浅
c(NO2)变大 c(NO2)变小（消耗NO2 ）
平衡向正反应即气体体积减小的方向移动
增大体积(压强减小) 颜色先变浅 后变深
c(NO2)变小 c(NO2) 变大（生成NO2 ）
平衡向逆反应即气体体积增大的方向移动
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
实验结论及解释：
说明:
体积减小：即气体分子数目减少
体积增大：即气体分子数目增多
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商 (Q ) 平衡移动方向
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p a b
增大压强缩小容积至V /2时
减小压强扩大容积至2V 时
2NO2(g) N2O4(g)
2P
Q1＝=K
2a
2b
Q2＝＝=
压强对化学平衡的影响——理论分析
Q3＝＝=2K
正反应（气体分子数减小）方向移动
逆反应（气体分子数增加）方向移动
2NH3(g) N2(g)+3H2 (g)
同样方法研究：当温度不变时K不变
增大压强体积缩小
减小压强体积扩大
Q>K平衡逆反应（气体分子数减小）方向移动
Qv (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
压强对化学平衡的影响——图像分析
增大压强
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
减小压强
2NO2(g) N2O4(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
提示——压强对气体分子数大的方向速率影响大
N
v'正＝v'逆
压强对化学平衡的影响——图像分析
增大压强
v'正＝v'逆
减小压强
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
提示——压强对气体分子数大的方向速率影响大
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
同样方法研究：当温度不变时K不变
增大压强体积缩小
减小压强体积扩大
Q=K平衡不移动
Q=K平衡不移动
现以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例进行说明。
若m+n=p+g，增大压强，平衡_______________;
若m+n>p+q，增大压强，平衡_______________;
若m+n对于有气体参与的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变的情况下：增大压强（减小容器的容积），化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强（增大容器的体积)，化学平衡向气体体积增大的方向移动。反应后气体的总体积没有变化，改变压强，平衡不发生移动。
结论：
说明:
体积减小：即气体分子数目减少
体积增大：即气体分子数目增多
增减减增
压强对化学平衡的影响注意事项
在一定温度下的密闭容器中存在2NO2(气) N2O4(气)平衡，先保持容器容积不变，充入Ar气以增大压强后，正逆反应速率将如何变化？平衡将如何移动？
若保持压强不变，充入Ar气，正逆反应速率如何变化？平衡如何移动？
⑴正逆反应速率均不变；平衡不移动。
⑵正逆反应速率均减小；平衡逆向移动。
压强的改变必须影响气体的浓度才影响速率，当正逆反应速率改变不同时，平衡才会发生移动
课堂练习2、 在一定温度下的密闭容器中发生反应
xA(g)+y B(g) zC(g) , 平衡后时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡，测得A的浓度为0.3mol/L下列有关判断的是（ ）
A.x+yC.B的转化率降低 D.C的体积分数减小
CD
提示：容积扩大2倍，A的浓度先变为0.25mol/L，平衡向逆反应方向移动，达平衡为0.3mol/L。正反应气体体积缩小。
3．温度对化学平衡的影响——实验探究
实验原理
热水
冰水
实验现象：
颜色变深
2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
颜色变浅
受热 颜色变深 C(NO2)增大，即平衡向逆反应（吸热反应）方向移动；
遇冷 颜色变浅 C(NO2)减小，即平衡向正反应（放热反应）方向移动。
解释：
2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
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。
实验结论
升吸降放
对于放热反应，升温使K减小，Q>K，平衡向逆反应方向(吸热方向)移动。
对于吸热反应，升温使K增大，Q浓度以及压强改变首先影响Q(浓度商)，进而促使化学平衡移动，温度的改变首先影响的是K(平衡常数)。
温度对化学平衡的影响——理论分析
温度 623K 698K 763K
平衡常数 66 .9 54.4 45.9
不同温度下 的平衡常数
H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H<0
区分
正反应是吸热反应
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
温度对化学平衡的影响——图像分析
正反应是放热反应
升高温度
正反应是吸热反应
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
正反应是放热反应
降低温度
课堂练习3、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)＋H2O Ur－(尿酸根离子)＋H3O＋，
②Ur－(aq)＋Na＋(aq) 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
B
催化剂降低了反应的活化能，正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正逆反应的活化分子百分数增加倍数相同，正逆反应速率增加的倍数也相等。不能改变达到平衡状态的反应混合物的组成，只改变到达平衡的时间。
催化剂同等程度地改变正反应速率和逆反应速率（v'正＝v'逆）
平衡不移动，但会改变反应到达平衡所需要的时间（反应速率）。
4、催化剂对化学平衡的影响——理论分析
v'正＝v'逆
催化剂对化学平衡的影响图像分析
课堂练习4、 对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是( )
A. 提高反应物的平衡转化率
B. 以同样程度改变正逆反应的速率
C. 增大正反应速率，降低逆反应速率
D. 改变平衡混合物的组成
B
外界条件的改变 平衡移动方向 平衡移动结果
浓度 增大反应物浓度 / 减小生成物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小
/ 生成物浓度增大
减小反应物浓度 / 增大生成物浓度 向逆反应方向移动 反应物浓度增大
/ 生成物浓度减小
温度 升高温度 向吸热反应方向移动 体系温度降低
降低温度 向放热反应方向移动 体系温度升高
压强 反应前后 气体分子总数改变 增大压强 向气体分子总数减小 的方向移动 体系压强减小
减小压强 向气体分子总数增大 的方向移动 体系压强增大
反应前后 气体分子总数不变 改变压强 平衡不移动
催化剂 使用催化剂 平衡不移动
四、勒沙特列原理：
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒沙特列原理。
注：①此原理只适用于已达平衡的体系
②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；
③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。
增谁减谁
增（减）者必增（减）
移动方向
移动结果
总结
减谁增谁
实验原理
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
实验现象：
气体颜色先变深，后变浅，最终比原来深
气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅
课本P35实验2—2
实例
讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H＜0 ，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：
①若N2的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向——————方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为———————；
②若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为——————————；
③若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为——————————。
正反应
a＜ c ＜ b
正反应
P1 ＜ P3＜ P2
逆反应
T1 ＜ T3＜ T2
课堂小结
化学平衡的移动
原因
方向
改变条件使v正 ≠ v逆
v正 >v逆 Qv正 K逆反应方向移动
影响化学平衡的因素
浓度
压强
温度
增减减增
增减减增
升吸降放
1、已知在氨水中存在下列平衡：
NH3 + H2O
NH3· H2O
NH4+ + OH-
(1)、向氨水中加入MgCl2固体，平衡向 _______________ 移动，
OH-浓度 _______ ， NH4+ 浓度_________ 。
(2)、向氨水中加入浓盐酸，平衡向 _____________移动，
此时溶液中浓度减小的粒子有__________________________。
(3)、向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向_____________移动，
此时发生的现象是__________________ 。
正反应方向
减小
增大
正反应方向
OH-、NH3·H2O、NH3
逆反应方向
有气体放出
课堂小练
2、将5mL0.005mol·L-1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L-1KSCN溶液混合，达到平衡后混合液呈红色。再将混合液分为5等份，分别进行如下实验：
下列说法不正确的是（ ）
A．实验②中溶液颜色比实验①中深
B．对比实验①和③，可证明增加反应物中某些离子的浓度，平衡发生逆向移动
C．对比实验①和④，可证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动
D．对比实验①和⑤，可证明减少反应物浓度，平衡发生逆向移动
B
3、一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：
m A (g) + n B (g) p C (g)
达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2但达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是（ ）
A、m + n > p
B、A 的转化率降低
C、平衡向正反应方向移动
D、C的体积分数增加
B
4、反应：A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0 达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是（ ）
A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动
B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动
C．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动
D．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动
C
V’正
v
t
V正
V逆
V’逆
V’正=V’逆
5、有反应aA + bB cC + dD其中反应物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，改变压强，则下图适合哪种情况（ ）
A、a+bc+d,加压
C、a+bc+d,减压
B

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