平衡移动原理和应用

平衡移动原理和应用第1页，共48页，2023年，2月20日，星期四注意:①影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种；②原理适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度)，当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。④平衡移动：是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。

第2页，共48页，2023年，2月20日，星期四化学平衡状态υ正=υ逆υ正≠υ逆向右移动不移动向左移动外界条件改变（1）从正、逆反应速度是否相等判断：υ正=υ逆υ正＞υ逆υ正＜υ逆3．平衡移动方向的判断：第3页，共48页，2023年，2月20日，星期四对于一个可逆反应：mA+nB

pC+qD，在平衡状态时，平衡常数

非平衡状态时有浓度商当Q=K时，当Q<K时，当Q>K时，

欲破坏化学平衡状态，必须使Q≠K，

（2）从浓度商和平衡常数分析：

达平衡正向移动逆向移动第4页，共48页，2023年，2月20日，星期四【例】现有反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g);△H<0。在850℃时，K＝1。(1)若升高温度到950℃时，达到平衡时K

1(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)850℃时,若向一容积不变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2，则：①当x＝5.0时，上述平衡向

方向移动。②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是

。(3)在850℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a％、b％，则a

b(填“大于”“小于”或“等于”)。小于

逆反应

0≤x＜3.0

小于第5页，共48页，2023年，2月20日，星期四4.影响化学平衡的条件-------浓度、压强、温度、催化剂等。(1)浓度的影响第6页，共48页，2023年，2月20日，星期四t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：原因分析增加反应物的浓度,V正>V逆平衡向正反应方向移动；第7页，共48页，2023年，2月20日，星期四1）浓度增大A的浓度A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)消耗A平衡向右移动原平衡C（A）

=C1原平衡被破坏新平衡C（A）

=C2C（A）

=C3减弱消除C1<C3<

C2就要减少A的浓度第8页，共48页，2023年，2月20日，星期四当减小C的浓度时,平衡将怎样移动?讨论:当增加D的量时,平衡将会如何?平衡不发生移动A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(s)第9页，共48页，2023年，2月20日，星期四下列4个图分别是描述浓度对化学平衡移动影响的图像，请大家分析t时刻时浓度的变化及平衡如何移动？图1图2阅图训练图3图4第10页，共48页，2023年，2月20日，星期四三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看△V正、△V逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。对于时间——速度图像看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正突变，V逆渐变。升高温度，V吸热

大增，V放热

小增。压强的改变，V缩小大变，V增大小变，体积不变的反应，速率等变。分析反应速度图像须知：第11页，共48页，2023年，2月20日，星期四结论：在其他条件不变，增大反应物浓度，平衡朝正反应方向移动；减小反应物浓度，平衡朝逆反应方向移动。减小生成物浓度，平衡朝正反应方向移动；增大生成物浓度，平衡朝逆反应方向移动。实际生产：①增大廉价物质的浓度②及时将生成物从混合物中分离出去。注意：

⑴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。⑵影响化学平衡移动的是浓度，而不是质量、物质的量或体积；⑶对于溶液中进行的离子反应，改变不参加反应的离子浓度，化学平衡一般不移动；(4)浓度的改变不一定会引起化学平衡的移动第12页，共48页，2023年，2月20日，星期四例:对气体分子数不变的反应,同等程度地增大或减小各物质的浓度,化学平衡________。例：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl，改变下列条件平衡如何移动：（1）加入FeCl3粉末（2）加入NaOH固体（3）加入KCl固体向右移动向左移动不移动不移动第13页，共48页，2023年，2月20日，星期四（2）压强的影响其他条件不变，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。⑴只有压强的变化引起反应物质的浓度变化时，化学平衡才有可能移动；⑵平衡移动过程中速率的变化情况（结合平衡移动方向分析）第14页，共48页，2023年，2月20日，星期四a+b>ca+b<c压强对化学平衡的影响aA(g)+bB(g)cC(g)画出增大和减小压强时的速率-时间关系图第15页，共48页，2023年，2月20日，星期四a+b=cV’正

=V’逆V’正

=V’逆压强对化学平衡的影响aA(g)+bB(g)cC(g)画出增大和减小压强时的速率-时间关系图第16页，共48页，2023年，2月20日，星期四①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；②平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；③压强的变化必须引起参与反应物质的浓度改变才能使平衡移动。压强对化学平衡的影响的注意事项第17页，共48页，2023年，2月20日，星期四(3)温度的影响注：升高温度同时加快正逆反应速率，但吸热反应的速率增加的更多，故升温使可逆反应向吸热反应方向移动。即温度对吸热反应的速率影响更大。2NO2

(g)N2O4(g)△H<0升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。第18页，共48页，2023年，2月20日，星期四正反应吸热升温降温正反应放热升温降温温度对化学平衡的影响：速率-时间关系图第19页，共48页，2023年，2月20日，星期四催化剂同等程度改变化学反应速率，V’正=V’逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。例：对如下平衡

A(气)＋B(气)2C(气)＋D(固)V正V逆0t1t2t3对化学平衡的影响V正′=V逆′(4)催化剂的影响第20页，共48页，2023年，2月20日，星期四第21页，共48页，2023年，2月20日，星期四⒉如果平衡向正方向移动，反应物转化率一定会增大吗？

不一定。这要看平衡向正反应方向移动是由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小生成物浓度引起的平衡右移，则反应物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量，造成平衡向正反应方向移动，则转化率的变化要具体分析⒈如果平衡向正方向移动，υ正一定增大吗？

不一定。因为平衡向正反应方向移动的原因是：υ正＞υ逆，尽管υ正减小，但只要满足υ正＞υ逆平衡就向正反应方向移动。难点分析第22页，共48页，2023年，2月20日，星期四

若m+n=p+q,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动

⒊对于一个已达到平衡的可逆反应，向其反应体系中充入惰性气体，平衡发生移动吗？⑴恒温恒容条件下，充入惰性气体，压强虽然增大，但各物质的浓度均不变，故平衡不移动；⑵恒温恒压条件下，充入惰性气体，压强虽然不变，但体积增大，各物质的浓度减小，平衡向气体体积增大的方向移动。第23页，共48页，2023年，2月20日，星期四2、已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂

A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥注：化学平衡移动的方向与平衡后的结果无必然联系1、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化练习第24页，共48页，2023年，2月20日，星期四

3、对已达化学平衡的反应2X(g)+Y(g)2Z(g)，减小压强时，对反应产生的影响是

A、逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

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

D、正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动第25页，共48页，2023年，2月20日，星期四5.转化率的计算或比较方法

(1)移动方向判断法：

适用于温度变化和压强变化变T，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移动，转化率减小。变P，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移动，转化率减小。第26页，共48页，2023年，2月20日，星期四(2)极端假设法：当有两种反应物时，增加其中一种反应物的量，该反应物的转化率减小，另一种反应物的转化率增大。如：A（g）＋B（g）≒3C（g）（恒温恒容条件下）

当加入1molA,2molB时，平衡建立时：B转化了0.5mol;B的转化率：25％.

保持其它条件不变，向平衡体系中再加入100000molB（夸张了些）,就是A全部转化（根据可逆反应的特征，A不可能全部转化），消耗B：1mol,此时B的转化率是多少？不需要计算了吧，B的转化率肯定是减小。但的A转化率是增大的。适用于有两种反应物或两种以上时第27页，共48页，2023年，2月20日，星期四(3)等效变换法：当只有一种反应物时，加入反应物，平衡移动方向和转化率a怎样变化？平衡移动方向按照“浓度影响”进行判断；转化率和百分含量等结果按照“压强改变”来判断。适用于只有一种反应物（类似如一人吃饱全家饱）第28页，共48页，2023年，2月20日，星期四注意点：

(1)平衡右移，产物的浓度不一定增大。如：稀释、减压等。

(2)平衡右移，产物的物质的量一定增大，但是它在反应混合物中所占的百分含量不一定增大。如：无限增大A的浓度。

(3)平衡右移，反应物的转化率不一定都增大。如:A+BC+D增大A的浓度。第29页，共48页，2023年，2月20日，星期四条件特点α(Ａ)α(B)增加A的量可逆反应增大压强a+b＞c+da+b=c+da+b＜c+d（恒容）反应物只有一种：aA(g)bB(g)+cC(g)反应物不止一种：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)条件特点α(Ａ)增加A的量a＞b+ca=b+ca＜b+c转化率变化具体分析增大不变减小减小增大不变减小增大增大不变减小第30页，共48页，2023年，2月20日，星期四B

可建立虚拟路径如下：第31页，共48页，2023年，2月20日，星期四例题相同容器的四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A（g）+B（g）

3C（g）+2D（g）起始时四个容器所装A、B的量分别为：

A：2molA：1molA：2molA：1molB：1molB：1molB：2molB：2mol在相同温度下建立平衡时，A或B的转化率大小关系为：A、A的转化率：甲＜丙＜丁＜乙B、A的转化率：甲＜丙＜乙＜丁C、B的转化率：甲＞乙＞丙＞丁D、B的转化率：丁＞乙＞丙＞甲甲｛乙｛丙｛丁｛解析：以乙、丙为基准，先比较它们两组A、B转化率的大小，再与甲、丁两组比较。丙组的A、B都为乙组的两倍，两容器的体积相等，所丙容器压强比乙容器的大，此反应正反应为气体体积增大的反应，压强增大平衡向逆反应方向移动，所以丙组A、B的转化率都比乙组的小。A的转化率：乙＞丙B的转化率：乙＞丙甲、乙相比：B相同，甲中A比乙中多1mol，A的转化率：乙＞甲；B的转化率：甲＞乙；甲、丙相比：A相同，甲中B比丙中少1mol，A的转化率：丙＞甲；B的转化率：甲＞丙；乙、丁相比：A相同，丁中B比乙中多1mol，A的转化率：丁＞乙；B的转化率：乙＞丁；丙、丁相比：B相同，丙中A比丁中多1mol，A的转化率：丁＞丙；B的转化率：丙＞丁；A的转化率：丁＞乙＞丙＞甲；B的转化率：甲＞乙＞丙＞丁BC第32页，共48页，2023年，2月20日，星期四⒈五看图像（五要素）⑴一看面：即明确横纵坐标的意义（有几个变量，是反应物还是生成物的，条件？）⑵二看线：了解线的走向和变化趋势；⑶三看点：即起点、交点、终点、拐点与极值点‘等；⑷四看辅助线：如等温线、等压线、平衡线等；⑸五看量的变化：如浓度、温度、压强的变化等。

图像题是化学平衡中的常见题型，这类题目是考查自变量（如时间、温度、压强等）与因变量（如物质的量、浓度、百分含量、转化率）之间的定量或定性关系。第33页，共48页，2023年，2月20日，星期四⒉分析判断（三步骤）⑴根据到达平衡的时间长短，结合化学反应速率理论判断温度的高低或压强的大小；⑵根据图像中量的变化判断平衡移动的方向，结合平衡移动原理，分析可逆反应的特点（是气体分子数增大还是减小的反应；或是吸热还是放热反应);⑶定一议二：若图像中有三个量，要先固定一个自变量，再讨论另外两个量之间的关系；思维要全面，要注意变换定量与变量，最后下综合结论。第34页，共48页，2023年，2月20日，星期四V正V逆V'正V'逆V时间V正V逆V'正V'逆时间V该反应从逆反应开始。降温或减压。平衡向正反应方向移动。说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？该反应从正反应开始。增大反应物浓度。平衡向正反应方向移动。第35页，共48页，2023年，2月20日，星期四说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？V正V逆V'正V'逆=突变正、逆反应同时开始。加催化剂或加压（体积不变的反应）。平衡不移动。时间V起始量不为0第36页，共48页，2023年，2月20日，星期四aA温度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa（1）转化率——压强(温度）——温度曲线TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)等温线•正反应

热

m+n

p+q>放200C300C100CaA压强0P等压线•正反应

热

m+n

p+q吸>第37页，共48页，2023年，2月20日，星期四0下图是在其它条件一定时，反应2NO+O22NO2，△H<0中NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是

。ABCEDC点TNO转化率第38页，共48页，2023年，2月20日，星期四200C300C100C<P等压线压强0A%（2）物质百分含量——压强——温度曲线•正反应

热m+n

p+q放mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)第39页，共48页，2023年，2月20日，星期四aAt0（3）转化率——时间——压强曲线

m+n

p+q<mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)t01.01107Pa1.01106PaaA

m+n

p+q=第40页，共48页，2023年，2月20日，星期四C%

t0t1t2（4）物质百分含量——时间——温度曲线•正反应

热放mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)T2P1T1P2T1P1m+np+q0tC%•正反应

热放>第41页，共48页，2023年，2月20日，星期四0A或BC时间浓度t1t2t3此图在t2时，如果是加热，那么正反应是放热还是吸热？如果是减压，那么m+n与p+q的关系？（5）浓度——时间曲线 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)第42页，共48页，2023年，2月20日，星期四其它：Tvv逆v正T1T2•正反应____Tvv正v逆•正反应____TC%450℃•正反应____PA%P1•m+n__p+q对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)吸热吸热放热<第43页，共48页，2023年，2月20日，星期四1、在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO2(g)N2O4(g)，达平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后与第一次平衡时相比，NO2的体积分数(

)A．减少B．增大C．不变D．无法判断[思路点拨]

可利用放大缩小思想分析。[听课记录]

本题考查化学平衡移动问题。如右图所示，假设原容器内有一可以滑动的隔板，原来左侧达到化学平衡状态，现在右侧加入适量的NO2也达到与原平衡相同的状态，在外力作用下，将右侧的活塞压到X处，并撤去隔板，保证与原平衡时温度和体积相同，此时相对于原平衡增大了体系压强，平衡正向移动，达到平衡后NO2的体积分数减小。【答案】

A第44页，共48页，2023年，2月20日，星期四2．α1和α2分别为A在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B