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反应条件对化学平衡的影响(二)
课时4
第
2
章
　
第
2
节
1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡(重点)。
2.从Q与K的关系及浓度、压强对可逆反应速率的影响，分析理解化学平衡的移动(难点)。
3.通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。
学
习
目
标
内
容
索
引
目标一　浓度对化学平衡的影响
目标二　压强对化学平衡的影响
目标三　勒·夏特列原理
浓度对化学平衡的影响
< 目标一 >
身 边 的 化 学
人体中的血红蛋白分子(Hb)与氧气分子结合形成氧合血红蛋白分子——Hb(O2)，这一过程可以表示为：
煤气中的CO分子也能与血红蛋白分子结合：
煤气中毒者到空气流通处或高压氧舱内，中毒情况可得到缓解，你能解释其中的原因吗？
Hb＋O2 Hb(O2)
Hb＋CO Hb(CO)
一定温度下，平衡状态
增大反应物浓度
减小产物浓度
减小反应物浓度
增大产物浓度
Q减小
Q＜K
平衡正向移动
Q减小
Q＜K
平衡正向移动
Q增大
Q＞K
平衡逆向移动
Q增大
Q＞K
平衡逆向移动
温度一定时，反应aA＋bB cC＋dD的平衡常数是一个定值。
1．浓度对化学平衡的影响
2.实验探究浓度对化学平衡的影响
实验原理 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3(红色)
步骤1 向盛有5 mL 0.01 mol·L－1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol·L－1 KSCN溶液，将上述溶液平均分装在两支试管中
现象
步骤2 向其中一支试管滴加1 mol· L－1 FeCl3溶液4滴，振荡 向另一支试管中滴加1 mol·
L－1 KSCN溶液4滴，振荡
现象
溶液显红色
溶液红色加深
溶液红色加深
实验原理 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3(红色)
步骤3 向上述两支试管中各加入少量铁粉，振荡
现象
实验结论
两试管中溶液的红色均变浅
对Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3的化学平衡，分别增大c(Fe3＋)和c(SCN－)后，Fe(SCN)3的浓度均增大，即化学平衡均向正反应方向移动；加入铁粉，Fe＋2Fe3＋=== 3Fe2＋，Fe3＋浓度减小，平衡逆向移动
c(反应物)增大或c(反应产物)减小
c(反应物)减小或c(反应产物)增大
平衡正向移动
Q减小
K不变
Q＜K
平衡逆向移动
Q＞K
Q增大
K不变
3.在其他条件不变的情况下，浓度对化学平衡的影响规律
为了提高产率，生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走，使反应所建立的化学平衡不断地正向移动。
4．工业生产中的应用
在化工生产中，常常通过增加某一价廉、易得的反应物的浓度来提高另一昂贵、稀缺的反应物的转化率，从而降低生产成本。
2NH3
N2 ＋3H2
催化剂
高温、高压
思考：对于工业合成氨的反应，为了降低成本、提高产率可以采取哪些措施？
①适当提高N2的比例
②及时将NH3从反应混合物中分离出去
(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，可使N2(g)+3H2(g)　　2NH3(g)平衡向正反应方向移动
×
×
√
1.正误判断
①t1时刻v'正 ，v'逆 ，v'正 v'逆，Q K，平衡向 移动。
2.从速率变化的视角，理解浓度改变与平衡移动方向。以一定温度下，可逆反应2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)为例：
(1)图1为上述反应建立平衡状态Ⅰ后，t1时刻只增大O2浓度的v-t图像。
由图像获得如下信息(用“增大、减小、不变、>、<、=”等填空)：
增大
不变
>
<
正反应方向
②一段时间后，反应达到平衡状态Ⅱ，______________
相等，平衡状态Ⅰ的反应速率v正 平衡状态Ⅱ的v'逆。
③平衡状态Ⅱ与平衡状态Ⅰ相比，各组分的浓度：c(SO3) ，c(O2) ，c(SO2) ；反应物的转化率：α(O2) ，α(SO2) ；反应的平衡常数 。
正、逆反应速率
<
增大
增大
减小
减小
增大
不变
(2)图2表示上述反应已建立平衡状态Ⅰ，
①请画出t2时刻后只增大SO3浓度的v-t图像。
答案　
②分析建立新的平衡后，各组分的浓度、反应物的转化率与平衡状态Ⅰ相比的变化情况。
答案　各组分的浓度：c(SO3)增大，c(O2)增大，c(SO2)增大；反应物的转化率：α(O2)减小，α(SO2)减小。
(3)图3表示上述反应已建立平衡状态Ⅰ，请画出t3时刻后只减小SO2浓度的v-t图像。
答案　
压强对化学平衡的影响
< 目标二 >
如果改变压强(容积)，以下反应各物质的浓度会如何变化？ 气体颜色如何变化？
交流讨论
红棕色
无色
2NO2(g) N2O4(g)
在其他条件不变的情况下，压强对化学平衡的影响规律
增大压强
Q＝K
平衡不移动
Q＞K
平衡逆向(气体分子总数减小)移动
Q＜K
平衡正向(气体分子总数减小)移动
Δvg＝0
Δvg＞0
Δvg＜0
Δvg＝(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)－(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。
在其他条件不变的情况下，压强对化学平衡的影响规律
Δvg＝(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)－(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。
减小压强
Δvg＝0
Δvg＞0
Δvg＜0
Q＝K
平衡不移动
Q＜K
平衡正向(气体分子总数增大)移动
Q＞K
平衡逆向(气体分子总数增大)移动
(1)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。
(2)对有气体参加的可逆反应，在恒温恒容条件下，压强与气体的浓度成正比，因而压强对化学平衡的影响，要看压强改变是否使浓度商发生改变。
特别提醒
(1)有气体参与的反应，改变压强，平衡一定发生移动
(2)增大压强可使反应2SO2(g)+O2(g)　　2SO3(g)平衡正向移动，原因是增大压强，v正增大，v逆减小
(3)对于反应：2HI(g)　　H2(g)+I2(g)，其他条件不变时，增大压强，体系的颜色加深，平衡正向移动
×
×
×
1.正误判断
2.在一定温度下，反应mA(g)+nB(g)　　pC(g)+qD(g)达到平衡，完成下列填空：
(1)若m+n>p+q，缩小容器的容积，增大压强[课下研究m+n①化学平衡向 方向移动，平衡后c平(A) (填“增大”“减小”或“不变”，下同)，c平(D) ，B的转化率 。
正反应
增大
增大
增大
答案　
②在图1中补全，t1时，增大压强后的v-t图像。
图1
(2)若m+n=p+q，扩大容器的容积，
①Q K，化学平衡 移动，c平(A) ，c平(D) ，B的转化率 。
②在图2中补全，t1时，减小压强后的v-t图像。
答案　
=
不
减小
减小
不变
图2
3.在密闭容器中发生反应N2(g)+3H2(g)　　2NH3(g)，达到平衡状态。
(1)保持温度、容积不变，再充入少量He。容器内压强增大平衡是否移动，阐述判断的理由。
答案　不移动。因为容器容积不变，则各物质的浓度未发生变化，Q=K，则平衡不移动。
(2)保持温度、容器压强不变，再充入少量He。容器的容积如何变化？平衡移动方向如何？简述判断的方法。
答案　容积增大，平衡逆向移动。扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，该反应逆向移动。或从Q变化分析，此时Q>K。
勒·夏特列原理
< 目标三 >
1.外因对化学平衡的影响
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小反应产物浓度
减小反应物浓度或增大反应产物浓度
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
压强(对有 气体参加 的反应) 反应前后气体 分子数改变 增大压强 向　 　　　的方向移动
减小压强 向　　 　　的方向移动
反应前后气体分子数不变 改变压强
温度 升高温度
降低温度
催化剂 使用催化剂
气体分子数目减小
气体分子数目增大
平衡不移动
平衡不移动
如果改变一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动
向吸热反应方向移动
向放热反应方向移动
2.勒·夏特列原理
(1)内容：在均相、封闭体系中，改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。
(2)适用范围
已达到平衡的反应体系
×
不可逆过程或未达到平衡的可逆过程
(3)对原理中“减弱这个改变”的理解
“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”
缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色深。
2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色)
下列事实中，不能用勒·夏特列原理解释的是　　(填字母)。
A.溴水中存在如下平衡：Br2+H2O　　HBr+HBrO，当加入NaOH溶液后
颜色变浅
B.使用催化剂，提高合成氨的生产效率
C.反应：CO(g)+NO2(g)　　CO2(g)+NO(g)　ΔH<0，升高温度，平衡向逆
反应方向移动
D.合成氨反应：N2(g)+3H2(g)　　2NH3(g)　ΔH<0，为使氨的产率提高，
理论上应采取低温高压的措施
B
催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。
本课结束
第
2
章
　
第
2
节

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