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第3节 影响化学平衡的条件
教学目标：
1知识与技能：使学生理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响
2过程与方法：通过浓度实验，逐步探究平衡移动原理的方法，引起学生在学习过程中
主动探索化学实验方法，通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力
3情感、态度、价值观：激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点
教学重点：1浓度、压强对化学平衡的影响
2等效平衡原理及应用
教学难点：1平衡移动的原理分析及应用
2等效平衡原理及应用
教学过程：
[引入]：化学平衡的建立是因为正反应和逆反应的速率相等了，使得体系中各组分的组成不再改变。第一节课的学习我们知道，化学反应速率受外界条件的影响。对于一个平衡体系，如果外界条件发生了改变，必然导致正反应和逆反应速率受影响，从而整个平衡受影响。今天我们就来学习，外界条件如何影响化学平衡。
一、化学平衡的移动：
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
（讲解：结合化学平衡的建立过程，通过图表、讲解化学平衡的移动。）
一定条件下的化学平衡平衡破坏新条件的新平衡
v正＝v逆 v正≠v逆 v正′＝v逆′
v正＞v逆，化学平衡向正方向移动
v正＜v逆，化学平衡向逆方向移动
v正＝v逆，化学平衡不移动
[过渡]：我们研究化学平衡的实际意义正是在于掌握外界条件的变化，使化学平衡朝我们希望的理想的方向移动。
二、影响化学平衡的条件：
1、浓度对化学平衡的影响
[演示实验]：实验3－1，不同浓度的FeCl3溶液和KSCN溶液反应。
①现象：第一个小烧杯里溶液立即变成红色。
加入少量FeCl3溶液或加入少量KSCN溶液后颜色都加深了。
②原理：FeCl3+3KSCN Fe（SCN）3（红色）+3KCl
加入两种反应物后，生成物的量都增加了。
③解释：当增大反应物浓度时，单位体积内反应物的活化分子数增加，有效碰撞次数增多，正反应速率增大。必须注意的是，当增加反应物的浓度时，正反应的速率瞬间增大，当增加反应物的浓度的瞬间生成物的浓度是不变的，即逆反应速率在那瞬间是和原来一样的，随着反应的进行，反应物浓度减少生成物浓度增大，逆反应速率随之增大，只是v 正＞v 逆，直到达到新的平衡，使v′ 正＝v′ 逆。
④图象表示：
⑤结论：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应的方向移动。（即对于可逆反应,增大反应物浓度,平衡向减弱反应物浓度增大的方向移动，减少反应物浓度,平衡向增加反应物浓度增大的方向移动）
⑥应用：
ⅰ.下列反应在容器中建立化学平衡:2SO2＋O2 2 SO3,若在容器中通入一定量的O2,此时反应将会发生的变化是 ( A )
A.平衡向正反应方向移动 B.平衡将向逆反应方向移动
C.平衡不发生移动 D.不使平衡移动,但容器内压强增大
ⅱ．讨论上题：当达到平衡时 ①增加SO2 的浓度②减少SO3 的浓度③增加SO3 的浓度时的图象该这样画？当增加SO2 时各反应物质的转化率怎么变化？
结论：增加某一反应物的浓度，该反应物的转化率减小，而其它反应物的转化率增大。
ⅲ. 在溴水中存在着下列平衡:Br2＋H2OHBr＋HBrO,在溶液中加入CCl4,则溴水层的颜色将变浅或褪色,平衡将向逆反应方向移动,溶液的PH值将增大。
ⅳ. 向存在着FeCl3(黄色)＋3KSCN Fe(SCN) 3(血红色)＋3KCl平衡体系的溶液中,加入下列物质,能使溶液血红色消失的是 ( CD )
A.AgNO3 B.KCl C.Fe D.Cu
[过渡]：在吸热或放热的可逆反应里，反应混合物达到平衡状态以后，改变温度也会化学平衡移动。
2、温度对化学平衡的影响
[演示实验2-5]
①现象：混合气体受热颜色变深，混合气体被冷却时颜色变浅。
②原理：在NO2生成N2O4的反应里，正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。
2NO2(g) N2O4(g) (正反应为放热反应）
（红棕色） （无色）
混合气体受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动。混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2的浓度减小，即平衡向正反应方向移动
③结论：在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应方向移动。（即对于可逆反应，升高温度,平衡向降低温度的方向移动；降低温度,平衡向升高温度的方向移动）
④【思考】从化学反应速率的角度给予分析温度对化学平衡的影响，并用图象来表示。
⑤【练习】在化学反应2A + B2C达到平衡时，若升高温度，C的含量增加，则此反应的正反应是( B )
A、放热反应 B、吸热反应
C、没有显著的热量变化 D、原化学平衡没有发生移动
[过渡]：根据浓度，温度对化学平衡的影响。我们可以总结出外界条件对化学平衡的影响的规律
3、勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
应用勒夏特列原理时应注意：
①适用范围：已达平衡的可逆反应
②适用条件：有能够影响化学平衡的外界条件的变化
③平衡移动的结果是减弱外界条件的影响，而不是消除外界条件的影响
[过渡]：应用勒夏特列原理来分析压强对化学平衡
4、压强对化学平衡的影响
例：在一定温度下，把通入一个容积可变的密闭容器里，发生如下反应：（g），当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态，分析：增加压强对平衡如何影响，用图象表示出来？
。
①解释：压强对化学平衡的影响，仍然是通过浓度引起化学反应速率的变化而产生的：
改变压强 → 气体体积改变→ 浓度改变 → 速率改变 → 平衡移动
②图象表示：
注意分析与浓度速率时间图的异同
追问：减小压强对平衡又是如何影响的，用图象表示出来？
③结论：在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动
④注意
ⅰ）压强影响的原因是因为改变了反应物的浓度，造成了正、逆反应速率的变化，因此它只对于有气体参加的反应而言的。否则压强改变不会影响化学平衡的移动。
ⅱ）若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，而且改变的倍数相同的，平衡不移动。
ⅲ）压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压变化，若平衡混合物的体积不变，而加入 “惰气”，虽然总压变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，速率不变，平衡不移动。
ⅳ）若加入“惰气”，保持总压不变，此时只有增大体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
⑤应用
（1）讨论改变压强，反应2HI(g)H2(g)+I2(g)化学平衡如何移动？并作出图示。
（2）对于可逆反应mA(g) +nB(g) pC(g) + qD(g)
①若m+n>p+q 增大压强，平衡如何移动。(正向)
②若减小压强，平衡向正方向移动，则化学计算的关系如何？(m+n（3）对于可逆反应2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)，改变条件，平衡如何移动？
A、增加氧气的浓度(正向) B、增大压强(正向)
C、增大密闭容器的体积(逆向) D、向密闭容器中充入N2(不变)
5催化剂对化学平衡的影响
①解释：由于催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响，也就是说，催化剂不能改变化学平衡状态的反应混合物的组成，但是使用催化剂，能够大大缩短到达平衡所需要的时间。
②用图象表示：
补充：等效平衡
一. 等效平衡的含义
一定条件（温度体积一定或温度压强一定）下的同一可逆反应，起始加入的物质的物质的量不同，而达到平衡时，各组分的分数（体积分数、物质的量分数、质量分数）均相同，这样的不同情况下的达到的化学平衡互称为等效平衡。
二. 等效平衡的规律
1. 反应前后气体体积数不相等的可逆反应
①在恒温，恒容的密闭容器中，若能通过换算得到与初始加入的各种物质（或用极限法换算成方程式同一边物质）的物质的量相等时，则达到平衡时两平衡一定互为等效平衡（同一平衡）。
②在恒温，恒压，容积可变的密闭容器中，初始加入的各种物质之间（或用极限法换算成方程式同一边物质）的物质的量的比值相等时，则达到平衡时两平衡一定互为等效平衡。
例1. 在一定温度下，把通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令分别代表初始加入的和的物质的量（mol）。如取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：
（1）若，则__2______。
（2）若，则_0.25_____，____1.5____。
（3）必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：
例2. 在一定温度下，把通入一个容积可变的密闭容器里，发生如下反应：（g），当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的和的物质的量（mol）。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白：
（1）若，则c_______。
（2）若，则b=__________，c_______。
（3）a、b、c必须满足的一般条件是________。
答案：（1）
（2）
（3）且a、c不同时为零
2反应前后气体体积数相等的可逆反应
无论是在恒温恒容，还是恒温恒压，只要初始加入的各种物质的物质的量比值相同时，则达到平衡时两平衡一定互为等效，并且同种物质的量相等（同一平衡）或成倍数变化。
例3. 在一个容积可变的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应：。已知加入时，达平衡后HI体积分数为W%，浓度为，现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的和HI的物质的量(mol)。
（1）a、b、c取值必须满足________条件时才能保持平衡时各组分的物质的量浓度不变。
（2）a、b、c取值必须满足______条件时才能保持平衡时各组分的体积分数不变。
答案：（1）且。
（2）且。
例4. 在一个容积固定的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应：。已知加入时，达平衡后HI体积分数为W%，浓度为，现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的和HI的物质的量(mol)。
（1）a、b、c取值必须满足________条件时才能保持平衡时各组分的物质的量浓度不变。
（2）a、b、c取值必须满足______条件时才能保持平衡时各组分的体积分数不变。
答案：（1）且；
（2）。
小结：对于反应物和生成物全部为气体的反应。
若，
T、V相同，只能形成完全等同的平衡。
T、p相同，成比例平衡。
若，
T、V相同，成比例平衡，
T、p相同，成比例平衡。
由此我们可以把这些结论应用到只要有气体参与的可逆反应中，只要略作变化即可。
[小结]
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[作业布置]
[教学反思]
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[板书设计]
一、化学平衡的移动：
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
二、影响化学平衡的条件：
1、浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应的方向移动。（即对于可逆反应,增大反应物浓度,平衡向减弱反应物浓度增大的方向移动，减少反应物浓度,平衡向增加反应物浓度增大的方向移动）
2、温度对化学平衡的影响
在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应方向移动。（即对于可逆反应，升高温度,平衡向降低温度的方向移动；降低温度,平衡向升高温度的方向移动）
3、勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
4、压强对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动
5催化剂对化学平衡的影响
由于催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响，也就是说，催化剂不能改变化学平衡状态的反应混合物的组成，但是使用催化剂，能够改变反应到达平衡所需要的时间。
补充：等效平衡
一. 等效平衡的含义
二. 等效平衡的规律
1. 反应前后气体体积数不相等的可逆反应
①在恒温，恒容的密闭容器中，若能通过换算得到与初始加入的各种物质（或用极限法换算成方程式同一边物质）的物质的量相等时，则达到平衡时两平衡一定互为等效平衡（同一平衡）。
②在恒温，恒压，容积可变的密闭容器中，初始加入的各种物质之间（或用极限法换算成方程式同一边物质）的物质的量的比值相等时，则达到平衡时两平衡一定互为等效平衡。
2反应前后气体体积数相等的可逆反应
无论是在恒温恒容，还是恒温恒压，只要初始加入的各种物质的物质的量比值相同时，则达到平衡时两平衡一定互为等效，并且同种物质的量相等（同一平衡）或成倍数变化。
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