资源简介

第一章
化学反应的热效应
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节化学平衡
3课时 浓度和压强对化学平衡的影响
本节重点
浓度和压强对化学平衡的影响
(2)移动过程分析
①从Q、K关系角度
原化学平衡
改变反应条件
平衡被破坏
不平衡
一段时间
新化学平衡
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。
Q ＝ K
改变浓度、压强、温度
各物质组成保持不变
Q ＝ K
Q ≠ K
移动方向
各物质组成改变
[思考]根据化学平衡状态的特征，如何改变平衡状态？
任何可逆反应的终极目标是使 Q=K，即达到平衡
(1)平衡移动
(2)移动过程分析
②从v正、v逆关系角度
未达平衡
v正= v逆
建立平衡
平衡状态
平衡移动 (正向或逆向)
新平衡
v正 > v逆
v正≠v逆
v正′= v逆′
正向反应
一段时间
条件改变
正向或逆向
反应一段时间
(3)移动方向判断
Q ＝ K
平衡状态
v正= v逆
Q ＜ K
向正反应方向移动
v正 > v逆
Q ＞ K
向逆反应方向移动
v正< v逆
实验探究
其他条件不变，只改变一种物质的浓度，预测现象推测平衡如何移动？
a对照组
b加入少量铁粉
c滴入4滴 1 mol/LKSCN 溶液
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
浅黄色　 无色 　　　 红色
主题1:浓度对化学平衡的影响
现象和结论
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
浅黄色　 无色 　　　 红色
a对照组
实验现象:
红色变浅
b加入少量铁粉
c滴入4滴 1
mol/LKSCN 溶液
红色加深
实验结论：
C(Fe3+)↓?红色变浅?平衡向逆向移动
C(SCN-)↑?红色变深?平衡向正向移动
主题1:浓度对化学平衡的影响
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
浅黄色　 无色 　　　 红色
理论解释
b溶液中
c溶液中
改变条件
反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，
c(Fe3＋)减小，即反应物浓度减小
反应：c(SCN－)增大，即反应物浓度增大
从Q、K关系角度
Q＝ 增大，
Q＞K，平衡逆向移动
Q＝ 减小，
Q＜K，平衡正向移动
主题1:浓度对化学平衡的影响
【思考】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？画出增大反应物浓度的速率-时间图像
图象分析
C反↓?v正瞬↓、v逆未变?v逆＞v正?逆移
C反↑?v正瞬↑、v逆未变?v逆＜v正?正移
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V?(正)= V?(逆)
V’(正)
V’(逆)
增大反应物浓度
0
v
t
V正
V逆
V正= V逆
V?正= V?逆
V’逆
V’正
减小反应物浓度
正向移动
正向移动
主题1:浓度对化学平衡的影响
1．浓度对化学平衡移动的规律总结
增大c(反应物)或减小c(生成物)
Q减小
K不变
Q ＜ K
平衡向正反应方向移动；
减小c(反应物)或增大c(生成物)
Q增大
K不变
Q > K
平衡向逆反应方向移动。
2．工业生产应用
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，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。
主题1:浓度对化学平衡的影响
【例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增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。
②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡有影响，如：
FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。
CO的浓度
CO﹪
平衡移动情况
①增大水蒸气浓度
②增加H2浓度
③加入更多的碳
平衡右移
增大
增大
平衡左移
减小
减小
平衡不移动
不变
不变
归纳总结
(1)t1，增大c(反应物)，使v正′增大，而v逆′不变，则v正′＞v逆′，平衡正向移动(如图1)。
(2)t1，减小c(生成物) ，使v逆′减小，而v正′不变，则v正′＞v逆′，平衡正向移动(如图2)。
(3)t1，增大c(生成物) ，使v逆′增大，而v正′不变，则v逆′＞v正′，平衡逆向移动(如图3)。
(4)t1，减小c(反应物) ，使v正′减小，而v逆′不变，则v逆′＞v正′，平衡逆向移动(如图4)。
?
课堂检测
1.正误判断
(1)合成氨反应中，增加N2的浓度，可使平衡正向移动，提高H2的转化率，降低成本(　　)
(2)C(s)＋H2O(g) ? CO(g)＋H2(g)在某温度下达到平衡后，增加一部分C(s)，v正增大，平衡正向移动(　　)
(3)恒容密闭容器中充入He气，可使N2(g)＋3H2(g) ? 2NH3(g)平衡向正反应
方向移动(　　)
(4)化学平衡向正反应方向移动，v逆一定比v正小(　　)
(5)反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动 (　　)
√
×
×
√
√
课堂检测
2.检验Fe3＋的存在，可向溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下：
FeCl3＋3KSCN ? 3KCl＋Fe(SCN)3
(浅黄色) (无色)　　(无色)　(红色)
能使该可逆反应发生平衡移动的是______(填序号，下同)。不能使平衡发生移动
的是____，原因是_________________________________________________
___________________________________________________________________
____________。
①加入KCl固体　②加入Fe粉　③加入FeCl3固体
②③
该可逆反应的实质为Fe3＋＋3SCN－ ? Fe(SCN)3，加入
KCl固体，只增加了c(K＋)、c(Cl－)，未改变c(Fe3＋)、c(SCN－)、c[Fe(SCN)3]，平衡不移动
①
课堂检测
1.将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后混合液呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验：
试管①：滴加4滴水，振荡 试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡
试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡
试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡
试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡
下列说法不正确的是
A.对比试管①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动
B.对比试管①和③，为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动
C.对比试管①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动
D.对比试管①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动
改变了Fe3＋的浓度
反应本质是Fe3＋＋3SCN－?Fe(SCN)3，改变K+或Cl-浓度对平衡没有影响
加入NaOH溶液，Fe3＋的浓度减小
B
1. 实验探究压强对化学平衡的影响
压强的改变，可能影响反应体系中多种物质的浓度。如果增大压强
（缩小容积）或者减小压强（增大容积）以下反应将会向着哪个方向移动？
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
【实验2-2】
实验操作：用50 mL注射器抽入20 mL NO2和N2O4混合气体，将细管端用橡胶塞封闭。将针筒活塞从20mL处迅速拉至 40 mL处(压强减小)，观察颜色变化。
主题2:压强对化学平衡的影响
【实验现象】
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
压强增大：气体颜色先变深，后变浅
【实验解释】
压缩体积，使得c(NO2)瞬间变大
反应朝正方向移动
增大体积，使得c(NO2)瞬间变小
反应朝逆方向移动
压强减少：气体颜色先变浅， 后变深。
主题2:压强对化学平衡的影响
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
1. 实验探究压强对化学平衡的影响
压强传感器数据如下：
P↑
快速推动至10 mL处
压强p1 =2p0
平衡向气体减少的方向移动，以减弱压强的增大，但最终压强比原来大。
P↓
快速拉动至20 mL处
压强p2 = ?????????p1
?
平衡向气体增加的方向移动，以减弱压强的减小，但最终压强比原来小。
不难看出，压强对平衡的影响实际上就是通过自身平衡的调节来“抵御”外界的变化。
主题2:压强对化学平衡的影响
交流讨论
增大压强时，各物质浓度随时间变化图像及速率随时间变化图像？
2NO2(g) N2O4(g)
NO2
N2O4
NO2
N2O4
v?(正)
v?(逆)
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？ Q如何变化？气体颜色变化现象？
交流讨论
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}（温度不变）
压强
c(NO2)
c(N2O4)
浓度商(Q )
原平衡容器容积为V
p1
a
b
缩小容积至????????V 瞬时
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}（温度不变）
压强
c(NO2)
c(N2O4)
浓度商(Q )
原平衡容器容积为V
p1
a
b
2p1
2a
2b
?
????＝????????????=Q1
?
Q2＝?????????????????
浓度增大，气体颜色先变深
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}达到新平衡(容积12V)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
p1< p新 < 2p1
a< c新 < 2a
b< c′新 < 2b
???? 不变
?
颜色后变浅，但仍比原平衡颜色深
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
Q 请结合平衡常数和各物质的浓度变化来分析，增大或减小反应容器的体积，以改变体系的压强，对平衡的影响?
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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)
N2O4(g) 2NO2(g)
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)
K=????2(NH3)??????(N2)·????3(H2)
?
K=????2(NO2)?????(N2O4)
?
K=????(CO2)?????(CO)
?
1 + 3 =4 > 2
正向移动 逆向移动
1 < 2
逆向移动 正向移动
1 = 1
不移动 不移动
交流讨论
2. 压强对化学平衡的影响规律及解释
(1)对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变时
①增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动。
②减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
③对于反应后气体的总V不变的可逆反应，改变压强，平衡不移动。
(2)用Q、K关系分析压强对化学平衡的影响
一定温度下，增大体系压强，各气体的浓度也同等倍数增大。
反应mA(g)＋nB(g) ? pC(g)：
若m＋n＝p，增大压强，Q＝K，化学平衡状态不变；
若m＋nK，化学平衡向逆向移动；
若m＋n>p，增大压强，Q 主题2:压强对化学平衡的影响
2. 压强对化学平衡的影响规律及解释
(3)用v－t图像分析压强对化学平衡的影响
mA(g)＋nB(g) ? pC(g)
ⅰ. m＋nt1时刻，增大容器V，压强减小，v正′、v逆′均减小，缩体方向的v逆′减小幅度更大，则v正′＞v逆′，平衡正向移动
?
t1时刻，缩小容器V，压强增大，v正′、v逆′均增大，缩体方向的v逆′增大幅度更大，则v逆′＞v正′，平衡逆向移动
?
主题2:压强对化学平衡的影响
2. 压强对化学平衡的影响规律及解释
(3)用v－t图像分析压强对化学平衡的影响
mA(g)＋nB(g) ? pC(g)
ⅱ. m＋n＝p，当反应达平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示：
t1时刻，若缩小容器V，压强增大，v正′、v逆′均增大，且v正′＝v逆′，平衡不移动，如图中上线。
?
t1时刻，若增大容器V，压强减小，v正′、v逆′均减小，且v正′＝v逆′，平衡不移动，如图中下线
主题2:压强对化学平衡的影响
例2.在一密闭容器中发生反应：2A(g)＋2B(g) ? C(s)＋3D(g)　ΔH＜0，达到平衡时采取下列措施，可以使v正增大、c(D)增大的是
A.移走少量C
B.扩大容积，减小压强
C.缩小容积，增大压强
D.体积不变，充入惰性气体
C为固体，改变其量，对反应速率无影响，错误
扩大容积，v正减小，c(D)也减小，错误；
缩小容积，浓度增大，速率也增大，平衡正向移动，c(D)也增大
反应物浓度不变，速率不变，平衡不移动，错误。
C
特别提醒
①压强对平衡移动的影响：对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。
②压强能否使平衡移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v正′≠v逆′。
归纳总结
充入“惰性”气体对化学平衡的影响
课堂检测
1.在一密闭容器中，反应aA(g) ? bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法不正确的是_______(填序号)。
①平衡向逆反应方向移动了 ②物质A的转化率减小了
③物质B的质量分数增大了 ④a＞b
①②④
2.已知化学反应2A(?)＋B(g) ? 2C(?)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列物质的状态可能是A是___________，C是______。
固体或液体
气体
增大压强，平衡逆向移动，说明逆向为气体体积减小的反应，由于B为气体，所以C为气体，A为非气体。
课堂检测
3.在密闭容器中，反应：xA(g)＋yB(g) ? zC(g)，在一定条件下达到平衡状态，试回答下列问题：
(1)若x＋y＞z，缩小体积，增大压强，则平衡向_______方向移动。
(2)若保持体积不变，通入氦气，则平衡___移动。
(3)若保持压强不变，通入氦气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为________。
(4)若x＋y＝z，缩小体积，增大压强，则平衡____移动。
正反应
不
x＋y＜z
不
课堂小结

影响化平衡的因素
浓度
增大C反应物 或
减小C生成物
平衡正方向移动
减小C反应物 或
增大C生成物
平衡逆方向移动
压强
增大压强
平衡向气体分子数减小方向移动
减小压强
平衡向气体分子数增大方向移动
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
Thank you for watching

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