资源简介

(共45张PPT)
第二单元 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第3课时 影响化学平衡的因素
学习目标
1.了解温度、浓度、压强、催化剂对化学平衡的影响，并能判断平衡移动的方向；
2.理解平衡移动原理(勒·夏特列原理)
3.能通过实验证明化学平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观
化学平衡状态有哪些特征？
条件改变，平衡如何变化？是否像影响速率因素一样变化？
逆
等
动
定
变
温故知新
影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？
化学反
应速率
浓度
压强
温度
催化剂
温故知新
2. 移动的原因：外界条件发生变化。
V正=V逆≠0
条件改变
V正=V逆≠0
′
′
一定时间
V正 ≠ V逆
′
′
平衡1 不平衡 平衡2
概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。
破坏旧平衡
建立新平衡
任务一 化学平衡的移动
3. 平衡移动与反应速率的关系
外界条件对化学平衡移动的影响是通过改变反应速率来实现的。条件
改变时:
(1) 若v (正)　　　　v (逆),平衡　　　移动;
(2) 若v (正)>v (逆),平衡向　　　反应方向移动;
(3) 若v (正)=
不
正
逆
任务一 化学平衡的移动
4. 平衡移动与浓度商的关系
a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
一定条件下：
Q和K的相对大小与平衡移动的关系图
Q
Q
Q
K
K
K
QQ=K
Q>K
平衡正移
平衡逆移
任务一 化学平衡的移动
任务二 温度对化学平衡的影响
实验1
把NO2和N2O4混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹
夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在
冰水中。观察颜色变化。
实验1
2NO2(g)
(红棕色)
N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
(无色)　
将NO2球浸泡在冰水和热水中
冰水中 热水中
现象 　　　　 　　　　
解释 升温→颜色变深→平衡向吸热方向移动。
降温→颜色变浅→平衡向放热方向移动;
红棕色变浅
任务二 温度对化学平衡的影响
其他条件不变时,升高温度平衡向着　　　的方向移动,
降低温度平衡向着　　　　的方向移动。
吸热
放热
由于任何反应都伴随着能量(热能)变化，所以对于任一平衡反应，改变温度，平衡一定发生移动。
升高温度，正逆反应速率都加快
降低温度，正逆反应速率都减慢
任务二 温度对化学平衡的影响
0
v
V正
V逆
V正= V逆
升高温度
aA(g)+bB(g) cC(g)
图象解释
0
v
V正
V逆
V正= V逆
降低温度
ΔH>0
V 正= V 逆
V’正
V’逆
V 正= V 逆
V’逆
V’正
任务二 温度对化学平衡的影响
0
v
V正
V逆
V正= V逆
升高温度
aA(g)+bB(g) cC(g)
0
v
V正
V逆
V正= V逆
降低温度
ΔH<0
V 正= V 逆
V’逆
V’正
V 正= V 逆
V’正
V’逆
任务二 温度对化学平衡的影响
图象解释
反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)　ΔH＜0达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是（ ）
A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动
B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动
C
【课堂练习1】
将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中, 向b试管中加入少量铁粉, 溶液红色　　　; 向c试管中滴加4滴1 mol·L-1KSCN溶液, 溶液红色　　　。这些现象说明当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后, 平衡混合物的　　　　　发生了变化。
变浅
加深
硫氰化铁
实验2
实验操作 向盛有5 mL 0.05 mol·L-1FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.15
mol·L-1KSCN溶液
实验原理 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
(浅黄色)　 (无色)　　 (红色)
实验现象 溶液呈　　　　色
红
任务三 浓度对化学平衡的影响
浓度的改变导致　　　　的改变,但K　　　 , 使Q 　 K,从而导致平衡移动。
浓度商
不变
≠
在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:
(1)c (反应物)增大或c (生成物)减小,平衡向　　　　方向移动。
(2)c (反应物)减小或c (生成物)增大,平衡向　　　　方向移动。
结论
正反应
逆反应
理论解释
任务三 浓度对化学平衡的影响
减小
增大
QQ>K
正反应方向
逆反应方向
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
Q=
= K
【课堂练习2】
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V (正)= V (逆)
V’(正)
V’(逆)
平衡状态2
平衡状态1
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V (正)= V (逆)
V’(逆)
V’(正)
平衡状态1
平衡状态2
增大反应物浓度
减小反应物浓度
C反↑ 瞬v正↑、v逆未变 v正＞v逆 正移
C反↓ v正瞬↓、v逆未变 v正＜v逆 逆移
任务三 浓度对化学平衡的影响
图象解释
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V (正)= V (逆)
V’(逆)
V’(正)
0
v
t
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’正
V’逆
增大C生，平衡逆移
减小C生，平衡正移
C生↑ v逆瞬↑、v正未变 v正＜v逆 逆移
C生↓ v逆瞬↓、v正未变 v正＞v逆 正移
图象解释
任务三 浓度对化学平衡的影响
①对平衡体系中的固态和纯液态物质，浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响ν正、ν逆的大小，所以化学平衡不移动。
②“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实际参加反应的离子的浓度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl-或k+的浓度，对化学平衡无影响。
③工业生产中，常通过适当增大成本较低的反应物的浓度来提高成本较高的反应物的转化率，以降低生产成本。
注意
任务三 浓度对化学平衡的影响
平衡向右移动，颜色变深，而向左移动，颜色变浅。
B
c(H＋)增大
平衡右移
颜色变深
加入OH－
H＋减小
平衡左移
颜色变浅
影响平衡移动
加入水，体积增大，浓度减小，颜色变浅
【课堂练习3】
任务四 压强对化学平衡的影响
实验验证
如果改变压强（改变容积）， 各物质的浓度如何变化？
浓度商如何变化？平衡如何移动？气体颜色的变化？
2NO2(g) N2O4(g)
20 mL
NO2(g)
压强p0
快速推动至10 mL处
压强p1 =2p0
快速拉动至20 mL处
压强p2 = p1
【预测】压强对化学平衡的影响
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
高温、高压
催化剂
ΔH<0
如果压缩体积增大压强，K、Q如何变化？平衡如何移动？
Q＝
c2 (NH3)
c(N2) c3 (H2)
K＝
c 2 (NH3)
c (N2) c 3 (H2)
平
平
平
K不变, Q变？
各物质浓度同等程度增大
压缩体积
压强增大
增大体积
压强减小
各物质浓度同等程度减小
任务四 压强对化学平衡的影响
一定条件下，如下三个可逆反应：
V
① N2(g)+3 H2 (g) 2NH3(g)
② H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)
③ N2O4 (g) 2NO2(g)
V
P → 2P
c → 2c
V → V
浓度商如何变化
平衡如何移动
任务四 压强对化学平衡的影响
① N2(g)+3 H2 (g) 2NH3(g)
Q1＝
c2 (NH3)
c(N2) c3 (H2)
＝K
P → 2P
c → 2c
Q1’＝
[2c (NH3)]2
2c(N2) [2c (H2)]3
＝ K
< K
压强增大时,该平衡向正反应方向移动
② H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)
Q2＝
c2 (HI)
c(H2) c (I2)
＝K
P → 2P
c → 2c
2c(H2) 2c (I2)
Q2’＝
[2c (HI)]2
＝ K
压强增大，平衡不移动
③ N2O4 (g) 2NO2(g)
Q3＝
c2 (NO2)
c(N2O4)
＝K
P → 2P
c → 2c
2c(N2O4)
Q3’＝
[2c (NO2)]2
＝2K
＞K
压强增大时,此反应向逆反应方向移动
任务四 压强对化学平衡的影响
对于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
当 m+n ＞ p+q
P
V
Q＜K
O
t
v
t1
v(正)
v(逆)
v′(正)
v′(逆)
平衡正向移动
v(正)、v(逆)同时增大
任务四 压强对化学平衡的影响
对于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
当 m+n ＜ p+q
P
V
Q＞K
O
t
v
t1
v(正)
v′(逆)
v(逆)
v′(正)
平衡逆向移动
v(正)、v(逆)同时增大
不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有v(正)>v(逆)时,才使平衡向正反应方向移动。
任务四 压强对化学平衡的影响
对于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
当 m+n ＜ p+q
P
V
Q＜K
O
t
v
t1
v(正)
v(逆)
平衡正向移动
v(正)、v(逆)同时减小
v′(正)
v′(逆)
任务四 压强对化学平衡的影响
对于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
当 m+n ＞ p+q
P
V
Q＞K
平衡逆向移动
v(正)、v(逆)同时减小
O
t
v
t1
v(正)
v(逆)
v′(逆)
v′(正)
任务四 压强对化学平衡的影响
对于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
当 m+n ＝ p+q
改变压强，平衡不移动
Qc
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
任务四 压强对化学平衡的影响
归纳 压强对化学平衡的影响
1）对于Δvg≠0的反应：增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。
2）对于Δvg=0的反应：压强改变，平衡不移动。
注:对于只涉及固体或液体的反应，压强对平衡体系的影响极其微弱，可以不予考虑。
任务四 压强对化学平衡的影响
(1)若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H2 2NH3:
增大压强后,平衡向气体计量数和　　 的方向移动;
减小压强后,平衡向气体计量数和　　　　 的方向移动。
减小
增大
(2)若为等体积反应,如H2+I2 2HI: 改变压强后,平衡　 　 。
不移动
任务四 压强对化学平衡的影响
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’正
V’逆
增大压强
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c）
图象解释
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’逆
V’正
减小压强
任务四 压强对化学平衡的影响
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’逆
V’正
增大压强
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b图象解释
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’正
V’逆
减小压强
任务四 压强对化学平衡的影响
0
v
V正
V逆
V正= V逆
增大压强
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c）
图象解释
0
v
V正
V逆
V正= V逆
减小压强
V'逆
V'正
v 正= v 逆
V'逆
V'正
v 正= v 逆
平衡不移动
任务四 压强对化学平衡的影响
特别提醒
“惰性气体”对化学平衡的影响
(1)恒温恒容条件
原平衡体系
体系总压强增大
体系中各组分的浓度不变
平衡不移动。
充入惰性气体
(2)恒温恒压条件
原平衡体系
容器容积增大，各反应气体的分压减小
各组分的浓度同倍数减小
充入惰性气体
体系中
平衡向气体体积增大的方向移动。
任务四 压强对化学平衡的影响
在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g) 3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是( )
A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C为固体，则B一定是气体 D.B和C不可能都是气体
C
【课堂练习4】
催化剂可　　　 　地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动　　　　　。但催化剂可　　　　反应达到平衡所需的时间。
同等程度
没有影响
改变
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V'正
V'逆
v 正= v 逆
任务五 催化剂对化学平衡的影响
任务六 勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向着能够　　 这种改变的方向移动,这就是　　 　 　，又称为化学平衡移动原理。
减弱
勒夏特列原理
①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；
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。
提示:
任务六 勒夏特列原理
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
总结
任务六 勒夏特列原理
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体 积改变的反应 增大压强 向气体分子总数
减小的方向移动
减小压强 向气体分子总数
增大的方向移动
反应前后气体体 积不变的反应 改变压强 平衡不移动
温度 升高温度 向吸热反应方向移动
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度地改变v(正)、v(逆),平衡不移动 任务六 勒夏特列原理
大
对勒夏特列原理中“减弱"的正确理解
（1）在已达平衡的可逆反应中，若增大某物质的浓度，则平衡向减少该物质的浓度的方向移动，移动的结果是该物质的浓度比原平衡中的浓度　　 .
（2）在已达平衡的可逆反应中，若增大平衡体系的压强(压缩容器体积)，则平衡向减小压强的方向(气体总体积减小的方向)移动，移动的结果是新平衡的压强比原平衡的压强　　 ；
大
任务六 勒夏特列原理
下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A．氯水中有下列平衡：Cl2＋H2O HCl＋HClO,
当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B．采用高压有利于合成氨反应：N2＋3H2 2NH3
C．反应CO＋NO2 CO2＋NO(△H<0)
升高温度平衡向逆反应方向移动
D．使用催化剂有利于合成氨反应：N2＋3H2 2NH3
D
【课堂练习5】
对可逆反应2A(s)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（ ）
①增加A的量，平衡向正反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
B
【课堂练习6】
反应
条件
对化
学平
衡的
影响
温度
浓度
压强
升高温度，平衡向吸热方向移动
降低温度，平衡向放热方向移动
改变浓度，若Q < K，平衡正向移动
改变浓度，若Q > K，平衡逆向移动
改变压强，若Q < K，平衡正向移动
改变压强，若Q > K，平衡逆向移动
勒·夏特列原理
思维构建

展开更多......

收起↑