化学选修四__化学平衡的移动

1、化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 （复习回忆）化学平衡状态的特征（复习回忆）化学平衡状态的特征 (1)(1)逆：逆：可逆反应可逆反应 (2)(2)动：动：动态平衡动态平衡 (3)(3)等：等：正反应速率正反应速率= =逆反应速率逆反应速率 (4)(4)定：定：反应混合物中各组分的浓度保持反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。不变，各组分的含量一定。 (5)(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。 可见，可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外

2、外 界条件改变，旧的界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的化学平衡将被破坏，并建立起新的 平衡状态。平衡状态。 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 一、化学平衡一、化学平衡的的移动移动 改变外界条件，改变外界条件，破坏原有破坏原有的的平衡平衡状态，状态，建建 立立起起新的平衡新的平衡状态的过程。状态的过程。 外界条件发生变化。外界条件发生变化。 原平衡原平衡 条件改变条件改变 v正 正v逆逆 一段时间后一段时间后 新平衡新平衡 3、移动的方向：由、移动的方向：由v正 正和 和v逆 逆的相对大小决定。 的相对大小决定。

3、若若V正 正 V逆 逆 ， ， 平衡向平衡向正正反应方向移动。反应方向移动。 若若V正 正 V逆 逆 ， ， 平衡不移动。平衡不移动。 若若V正 正 V逆 逆 ， ， 平衡向平衡向逆逆反应方向移动。反应方向移动。 1、概念：、概念： 2、移动的原因：、移动的原因： 平衡移动的平衡移动的本质原因本质原因: : v正正 v逆逆 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 二、影响化学平衡移动的因素二、影响化学平衡移动的因素 Cr2O72 H2O 2CrO42 2H 橙色橙色 黄色黄色 实验现象实验现象实验结论实验结论 实验实验1 1 实验实验2 2 溶液由溶液由_ 向向_转变转变 溶液由溶

4、液由_ 向向_转变转变 平衡向平衡向_ 方向移动方向移动 1 1、浓度浓度的变化对化学平衡的影响的变化对化学平衡的影响 橙色橙色 黄色黄色 黄色黄色 橙色橙色 正反应正反应 平衡向平衡向_ 方向移动方向移动 逆反应逆反应 （铬酸根）（铬酸根）（重铬酸根）（重铬酸根） 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 图像分析图像分析: : 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 0 v t V(正正) V(逆逆) V(正 正)= V(逆逆) V (逆逆) V (正正) V (正 正)= V (逆逆) 增大生成物增大生成物的浓度的浓度 0 v t V(正正) V(逆逆) V(正 正

5、)= V(逆逆) V (正正) V (逆逆) V (正 正)= V (逆逆) 减小生成物减小生成物的浓度的浓度 平衡平衡正正向移动向移动平衡平衡逆逆向移动向移动 速率速率- -时间关系图：时间关系图： 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 减小生成物减小生成物的浓度的浓度 平衡平衡正向正向移动移动 增加生成物增加生成物的浓度的浓度 平衡平衡逆向逆向移动移动 思考思考: :增大反应物增大反应物的浓度或的浓度或减小反应物减小反应物的浓度呢的浓度呢? ? 增大反应物的浓度增大反应物的浓度 平衡平衡正向正向移动移动 减小反应物的浓度减小反应物的浓度 平衡平衡逆向逆向移动移动 速率速率-

6、-时间关系图如何？时间关系图如何？ 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 注意：注意：增加增加固体或纯液体固体或纯液体的量，由于浓度不变，的量，由于浓度不变，正正 逆反应速率都不变逆反应速率都不变, ,所以化学所以化学平衡不移动平衡不移动。 0 v t V(正正) V(逆逆) V(正 正)= V(逆逆) V (逆逆) V (正正) V (正 正)= V (逆逆) 减小减小反应物反应物的浓度的浓度 0 v t V(正正) V(逆逆) V(正 正)= V(逆逆) V (正正) V (逆逆) V (正 正)= V (逆逆) 增大增大反应物反应物的浓度的浓度 平衡平衡正正向移动向移动平衡

7、平衡逆逆向移动向移动 速率速率- -时间关系图：时间关系图： 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 (3)应用应用：工业上常利用上面的原理：工业上常利用上面的原理：增大增大成本较成本较低低 的的反应物反应物的浓度或及时的浓度或及时分离分离出出生成物生成物的方法，的方法，提高提高成成 本较本较高高的的原料原料的的转化率转化率，以降低生产成本。以降低生产成本。 思考：思考：1. 在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该 怎样通过改变哪种物质浓度的方法来提高该反应的程怎样通过改变哪种物质浓度的方法来提高该反应的程 度？度？ 增加氧气的浓度增加氧气的浓

8、度 2. 可可逆反应逆反应H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一定条在一定条 件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移 动？动？ 增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H2浓度浓度 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 2、对于化学平衡：、对于化学平衡：FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl 的理解不正确的是的理解不正确的是_。 军军军军 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 3、在密闭容器中进行下列反应、在密闭容器中进行下列反应 CO2(g)+C(s) 2CO(g) H0

9、达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及 平衡如何变化：平衡如何变化： （2）增加碳，平衡）增加碳，平衡 , c(CO) . （1）增加）增加CO2，平衡，平衡_，c(CO) _。 正向移动正向移动增大增大 不移动不移动 不变不变 （3）减少）减少CO，平衡，平衡 , c(CO) . c（CO2） . 正向移动正向移动减少减少 减少减少 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 4、在、在1L密闭容器中，密闭容器中， 进行下列反应：进行下列反应： X（g）+ 3 Y（g） 2 Z（g） 达到平衡后，其他条件不变，只增加达到平衡后，其他条

10、件不变，只增加X的量，下列的量，下列 叙述正确的是（叙述正确的是（ ） A）正反应速率增大，逆反应速率减小）正反应速率增大，逆反应速率减小 B）X的转化率变大的转化率变大 C）Y的转化率变大的转化率变大 D）正、逆反应速率都将减小）正、逆反应速率都将减小 C 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响 讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？v正 正 和和 v逆 逆怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？ 怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？ N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变化和反

11、应中，压强变化和 NH3含量的关系含量的关系 压强（压强（MPaNH3 %2.09.216.435.553.669.4 结论：压强增大，结论：压强增大， NH3增大，平衡向正反应方向移动。增大，平衡向正反应方向移动。 即即压强增大，压强增大， v正和正和 v逆同时增大，但改变倍数不同；逆同时增大，但改变倍数不同； 压强减小，压强减小，v正和正和 v逆同时减小，但改变倍数不同。逆同时减小，但改变倍数不同。 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 （1 1) )前提条件：前提条件： （2 2) )结论：结论： 反应体系中有反应体系中有气体气体参加且反应参加且反

12、应 。 压强压强对化学平衡的影响：对化学平衡的影响： 增大增大压强，平衡向气体压强，平衡向气体体积缩小体积缩小的方向移动，的方向移动， 减小减小压强，平衡向气体压强，平衡向气体体积增大体积增大的方向移动的方向移动 （其它条件不变的情况下）（其它条件不变的情况下） 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 可逆反应可逆反应平衡常平衡常 数表达数表达 式式 改变压强对平衡的改变压强对平衡的 影响影响 增大增大压强压强 减小减小压强压强 N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) 2 3 3 22 () ()() c NH K c N c

13、 H 2 () () c CO K c CO 2 2 24 () () cNO K c N O 正向正向移动移动逆向逆向移动移动 逆向逆向移动移动正向正向移动移动 不移动不移动不移动不移动 N2O4 2NO2 提醒：提醒：若没有特殊说明，若没有特殊说明，压强的改变压强的改变就默认为就默认为改变容器容积改变容器容积的方的方 法来实现，如法来实现，如增大压强增大压强，就默认为，就默认为压缩气体体积压缩气体体积使压强增大。使压强增大。 注意：注意：只有只有压强的改变压强的改变导致了导致了浓度的改变浓度的改变时，才有可时，才有可 能使平衡发生移动能使平衡发生移动 2、 化学选修四化学选修四_化学平衡的

14、移动化学平衡的移动 t0 v V(正正) V(逆逆) 原平衡原平衡 V (正正) V (逆逆) 新平衡新平衡 m+np+q 0 v t V(正正) V(逆逆) 原平衡原平衡 V (正正) V (逆逆) 新平衡新平衡 m+np+q 增大压强增大压强3 3) )速率速率- -时间关系图：时间关系图： mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g) 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 0 v t V(正正) V(逆逆) 原平衡原平衡 V (正正) V (逆逆) 新平衡新平衡 减小压强减小压强 m+np+q 0 v t V(正正) V(逆逆) 原平衡原平衡 V (逆逆) V (正正

15、) 新平衡新平衡 m+np+q mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g) 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 在定温、在定温、容积可变容积可变的容器中充入的容器中充入1molN2 和和3molH2， 发生反应发生反应N2+3H2 2NH3，当反应达到平衡后，当反应达到平衡后， 下列措施将会对化学平衡产生什么影响？（填正向下列措施将会对化学平衡产生什么影响？（填正向 移动或逆向移动或不移动）移动或逆向移动或不移动） 正向移动正向移动 逆向移动逆向移动 不移动不移动 （1）压缩压缩容器容器的容积的容积 （2）定压定压向容器中充入向容器中充入氦氦气气 （3）定容定容容器中充

16、入容器中充入氦氦气气 增大压强增大压强 正向移动正向移动 减小压强减小压强逆向移动逆向移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 充入充入”惰性气体惰性气体” a. 恒压恒压 当成当成“减压减压” b. 恒容恒容，速率不变，平衡，速率不变，平衡不移动不移动 注意：注意： 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 速率速率-时间关系图：时间关系图： V(molL-1S-1) T(s)0 V正 正= V逆逆 V正 正= V逆逆 t2 注意：注意： 例：例： I2 + H2 2HI 增大体系的压强，增大体系的压强， 平衡不移动，平衡不移动， 但浓度增大，颜色加深，速率加快！但

17、浓度增大，颜色加深，速率加快！ 当当m+n=p+q时，压强改变，平衡时，压强改变，平衡不不移动移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 2NO2(g) N2O4(g) H2(g)I2(g) 2HI(g) 实例实例vt图像表示：图像表示： 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 6、在密闭容器中进行下列反应、在密闭容器中进行下列反应 CO2(g)+C(s) 2CO(g) H0 达到平衡后，改变下列条件，则指定物质达到平衡后，改变下列条件，则指定物质 的浓度及平衡如何变化：的浓度及平衡如何变化： （2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则）减小密闭容器体积，保持温度不变，

18、则 平衡平衡 ; c(CO2) 。 （3）通入）通入N2，保持密闭容器，保持密闭容器体积和温度不变体积和温度不变， 则平衡则平衡 ; c(CO2) 。 （4）通入）通入N2，保持密闭容器，保持密闭容器压强和温度不变压强和温度不变， 则平衡则平衡 ; c(CO2) 。 逆向移动逆向移动增大增大 不移动不移动不变不变 正向移动正向移动 减小减小 练习练习 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 1、 H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应中达平反应中达平 衡时，加压后下列说法正确的是衡时，加压后下列说法正确的是 ( ) A、平衡不移动、平衡不移动 B、H2的物质的量增大的物质的量增大

19、 C、C(H2)增大增大 D、H2%增大增大 AC 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 2对已达化学平衡的下列反应对已达化学平衡的下列反应 2X(g)+Y(g) 2Z(g) 减小压强时，对反应产生影响的是减小压强时，对反应产生影响的是 ( ) A）逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反）逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反 应方向移动应方向移动 B）逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反）逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反 应方向移动应方向移动 C）正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动）正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D）正、逆反应速率增

20、大，平衡向正反应方向移动）正、逆反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 3.恒温下恒温下, 反应反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡达到平衡 后后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新把容器体积压缩到原来的一半且达到新 平衡时平衡时, X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增大增大 到到0.19mol/L, 下列判断正确的是下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 3 3、温度温度对化学平衡的影响对化学平衡的影响 Co(H

21、2O)62 4Cl CoCl42-+6H2O H0 (粉红色粉红色) (蓝色蓝色) 六水合钴离子六水合钴离子 四氯合钴离子四氯合钴离子 紫色紫色 变为蓝色变为蓝色 变为粉红色变为粉红色 向向正正反应方向移动反应方向移动 向向逆逆反应方向移动反应方向移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 结论：结论： _温度，化学平衡向温度，化学平衡向_反应方向移动；反应方向移动； _温度，化学平衡向温度，化学平衡向_反应方向移动。反应方向移动。 升高升高吸热吸热 降低降低放热放热 (在其他条件不变的情况下在其他条件不变的情况下) 2NO2(气气) N2O4(气气) H=-56.9kJ/mol

22、 气体的颜色气体的颜色平衡移动的方向平衡移动的方向 热水热水 冷水冷水 加深加深 平衡逆向移动平衡逆向移动 变浅变浅 平衡正向移动平衡正向移动 (红棕色红棕色)(无色无色) 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 t 0 v V(正 正) V(逆 逆) V V( (正 正) )= V = V( (逆 逆) ) V (吸吸) V (放放) V (正 正)= V (逆逆) 升高温度升高温度 平衡往平衡往吸热吸热方向移动方向移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 0 v t V(正正) V(逆逆) V(正 正)= V(逆逆) V (放放) V (吸吸) V (正 正)=

23、 V (逆逆) 平衡往平衡往放热放热方向移动方向移动 降低温度降低温度 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 .已知反应已知反应 A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）的）的H0， 下列说法正确的（）下列说法正确的（） A升高温度，正向反应速率增加，逆向反应升高温度，正向反应速率增加，逆向反应 速率减小速率减小 B升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达 到平衡的时间到平衡的时间 C达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于 该反应平衡正向移动该反应平衡正向移动 D达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于达到平

24、衡后，降低温度或减小压强都有利于 该反应平衡正向移动该反应平衡正向移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 、某一可逆反应，、某一可逆反应，AB C，在一定，在一定 条件下达平衡，条件下达平衡，C的含量与时间，温度关系如的含量与时间，温度关系如 图所示，则：图所示，则： (1)：T1T2 (2)：正反应为热反应：正反应为热反应 T1 T2 t1t2 t C% 放放 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 4 、催化剂催化剂对化学平衡的影响对化学平衡的影响 使用催化剂使用催化剂V V正 正、 、V V逆 逆都增大，且增大的幅度相等 都增大，且增大的幅度相等 平衡不移动

25、（平衡不移动（ 但到达平衡时间缩短）但到达平衡时间缩短） V正 正 速率速率 时间时间 V逆 逆 平衡平衡1 1平衡平衡2 2 V正 正 = V逆逆 V正 正=V逆逆 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件 小结：影响化学平衡的条件小结：影响化学平衡的条件 化学平衡移动方向化学平衡移动方向 催化剂催化剂加入催化剂，平衡不移动加入催化剂，平衡不移动 浓度浓度 增大增大反应物反应物浓度浓度 减小减小反应物反应物浓度浓度 增大增大生成物生成物浓度浓度 减小减小生成物生成物浓度浓度 向向正正反应方向移动反应方向移动 向向逆逆反应方向移动反应方向移动 向

26、向逆逆反应方向移动反应方向移动 向向正正反应方向移动反应方向移动 压强压强 增大增大体系压强体系压强向气体分子数向气体分子数减少减少的方向移动的方向移动 减小减小体系压强体系压强向气体分子数向气体分子数增多增多的方向移动的方向移动 温度温度 升高升高温度温度向向吸热吸热反应方向移动反应方向移动 降低降低温度温度向向放热放热反应方向移动反应方向移动 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 三、化学平衡移动原理（勒夏特列原理）三、化学平衡移动原理（勒夏特列原理） 改变影响改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能化学平衡的一个因素，平衡将向能减弱减弱 这种改变的方向移动。这种改变的方向移动

27、。 移动的结果只是移动的结果只是减弱了外界条件的变化减弱了外界条件的变化， 而不能而不能 完全抵消完全抵消外界条件的变化量。外界条件的变化量。 2 2、理解（减弱）的含义、理解（减弱）的含义 例如：例如： (1)若将体系温度从若将体系温度从50 升高到升高到80 ，则化学平衡向，则化学平衡向 吸热反应方向移动，则吸热反应方向移动，则体系的温度降低体系的温度降低，达到新的平，达到新的平 衡状态时衡状态时50 t80 。 1、概念：、概念： 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 (2)若对体系若对体系N2(g)3H2(g) 2NH3(g)加压，如加压，如 从从30 MPa加压到加压到

28、60 MPa，化学平衡向气体体积减小，化学平衡向气体体积减小 的方向移动，移动的结果的方向移动，移动的结果使体系的压强减小使体系的压强减小，达到，达到 新的平衡时新的平衡时 30 MPap60 MPa。 (3)若增大平衡体系若增大平衡体系Fe3 3SCN Fe(SCN)3中中Fe3 的浓度，如由的浓度，如由0.01 molL 1增至 增至0.02 molL 1，则在 ，则在 新平衡状态下，新平衡状态下，0.01 molL 1 c(Fe3 ) 0.02 molL 1。 。 注意：勒夏特列原理注意：勒夏特列原理只适用只适用于判断于判断“改变一个条件改变一个条件”时时 平衡移动的方向。若同时平衡移动

29、的方向。若同时改变改变影响平衡移动的影响平衡移动的几个条件几个条件， 不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向，不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向， 只有在改变的条件对平衡移动的只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时方向影响一致时，才能才能 根据平衡移动原理根据平衡移动原理进行判断进行判断 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 措施措施原因原因 加入过量的加入过量的N2 促进平衡促进平衡 ，提高，提高 的转的转 化率化率 采用适当的催化剂采用适当的催化剂 反应速率反应速率 采用高压采用高压有利于平衡向有利于平衡向 移动移动 采用较高温采用较高温 同时提高催化

30、剂的活同时提高催化剂的活 性性 将氨液化并及时分离将氨液化并及时分离有利于平衡向有利于平衡向 移动移动 正向移动正向移动 H2 加快加快 正反应方向正反应方向 加快反应速率加快反应速率 正反应方向正反应方向 应用应用 工业合成氨反应为工业合成氨反应为N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 1、 (g)(g)(g) C 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 【例例2】表示可逆反应表示可逆反应2A (g) +B(g) 2C(g) 。 (正反应为放热反应正反应为放热反应)的正确图像为的正确图像为 （ ） 的质量分数的质量分数 C 0 时间时间 100 500 (A) (B) V 0 温度温度 V(逆逆) V(正正) V 0 压强压强(C) V(正正) V(逆逆) 的转化率的转化率 A 0 压强压强 (D) 500 100 AC 化学选修四化学选修四_化学平衡的移动化学平衡的移动 【例例】如图表示一定条件下可逆反应：如图表示一定条件下可逆反应： X (g)