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第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第3课时 浓度、压强对化学平衡的影响
我们能改变“碳中和”反应CO2(g)+3H2(g)???CH3OH(g)+H2O(g)的限度吗?如何提高CO2的转化率?
?
情境引入：
任务一：探讨影响化学平衡的因素
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
如何改变化学平衡状态呢？
由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程，叫做化学平衡的移动。
思考：改变哪些反应条件可使Q ≠ K，从而改变化学平衡状态？
浓度商Q：
只与浓度有关
Q发生变化
改变浓度C
回顾：
利用浓度商与平衡常数比较判断化学平衡移动的方向。
向正反应
方向移动
向逆反应
方向移动
Q ＝ K
任意时刻的浓度商
Q ＝
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
Q ＜ K
Q ＞ K
平衡状态
若其他条件不变，仅增加反应物的浓度，化学平衡如何移动？
思考：
任务二 :研究浓度对化学平衡的影响
任意时刻的浓度商
Q ＝
cp(C)?cq(D)
cm(A)?cn(B)
m A(g) + n B(g) ? p C(g) + q D(g)
?
反应物浓度增大，Q 减小，使得Q ＜ K，反应不再平衡，向正反应方向移动。
可逆反应 包含变量
便于操作 现象明显
如何选择研究体系？
控制单一变量。
多变量问题如何进行研究？
实验验证：
选择实验用品，设计实验探究浓度对化学平衡的影响
【实验仪器】试管、试管架、量筒、胶头滴管。
【实验药品】0.005 mol/L FeCl3溶液、0.015 mol/L KSCN溶液、1 mol/L KSCN溶液、铁粉、1 mol/L KCl溶液。
【实验原理】
Fe3+ + 3SCN- ? Fe(SCN)3
?
黄色
无色
红色
加入少量铁粉
滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液
将 5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合。
平衡后均分在a、b、c三支试管中
a
b
c
对照组
溶液总体积基本不变
【实验2-1】
验证浓度对化学平衡的影响
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验
向试管b中加入少量铁粉
向试管c中加4滴1 mol/L KSCN溶液
现象
结论
溶液颜色变浅
溶液颜色加深
其他条件不变，减小c反应物，平衡逆向移动
其他条件不变，
增大c反应物，平衡正向移动
其他条件不变时：
增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；
减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。
大量实验也可以证明：
压强的改变，是否影响反应体系中多种物质的浓度。
如果增大压强（缩小容积）以下反应各物质的浓度会如何变化？浓度商会如何变化？
以2NO2(g) ? N2O4(g)为例进行研究。
?
红棕色
无色
任务三：研究压强对化学平衡的影响
思考：
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
2NO2(g) ? N2O4(g)
?
同温度：
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。
理论分析
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
通过计算Q2 ＝2 K， 即Q2 ＞ K 向逆反应方移动。
b
1
2
1
2
1
2
2NO2(g) ? N2O4(g)
?
Q1＝
同温度：
p1
1
2
a
1
2
【实验2-2】
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验
体系压强增大
体系压强减小
现象
解释
颜色先变深，后又变浅
颜色先变浅，后又变深
变深: c(NO2)瞬间增大
又变浅: 压强增大，平衡右移，c(NO2)又减小
变浅: c(NO2)瞬间减小
又变深:压强减小，平衡左移，c(NO2)又增大
2NO2(g) ? N2O4(g)
?
验证压强对化学平衡的影响
实验结论：
其他条件不变时：
增大压强，平衡向正反应方向移动；
减小压强，平衡向逆反应方向移动。
2NO2(g) ? N2O4(g)
?
红棕色
无色
该反应中反应前后气体的物质的量有什么变化特点？
思考：
2NO2(g) ? N2O4(g)
?
红棕色
无色
正反应方向：是气体分子数减小的反应。
逆反应方向：是气体分子数增大的反应。
化学平衡的移动：
增大压强
平衡向气体体积缩小的方向移动。
减小压强
(减小容器体积)
(扩大容器体积)
平衡向气体体积增大的方向移动。
思考：
是否压强改变，化学平衡就一定会移动呢？
对于H2(g)+ I2(g) ? 2HI(g) 当其他条件不变，减小或增大容器容积来改变压强时，化学平衡如何变化呢？
?
对于反应前后，气体物质的总体积没有变化的可逆反应：
压强改变不能使化学平衡发生移动。
不一定
对于只有固体或液体参加的反应，体系压强的改变会使化学平衡移动吗？
思考:
固态或液态物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。
当平衡混合物中都是固态或液态物质时，
改变压强后化学平衡一般不发生移动。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
减小反应物浓度
增大压强
减小压强
归纳总结浓度、压强对化学平衡的影响：
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
向正反应方向
向逆反应方向
向气体体积缩小方向
向气体体积增大方向
1.反应：A(g)＋3B(g)? 2C(g)　ΔH＜0，达平衡后，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
2.已知：CO(g)＋NO2(g)?CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是_______(填字母)。
A.该反应为放热反应
B.降温后CO的浓度增大
C.降温后NO2的转化率增大
D.恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变
E.恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变
?
ACDE
课堂练习
本节内容结束

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