影响化学平衡的因素课件2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

影响化学平衡的因素第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第2课时第2课时FACTORSTHATAFFECTCHEMICALEQUILIBRIUM化学平衡状态化学平衡常数学习目标从变化的角度认识化学平衡的移动,即反应达到平衡后,条件改变使平衡发生移动而建立新的平衡,发展变化观念与平衡思想的学科核心素养。通过实验探究,理解浓度、压强、温度等对化学平衡状态的影响,进一步建构“化学变化是有

条件的”这一学科观念。3.理解勒夏特列原理,能依据原理分析平衡移动的方向,体会理论对实践的指导作用。温故知新影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？化学反应速率浓度压强温度催化剂温故知新化学平衡状态有哪些特征？条件改变，平衡如何变化？是否像影响速率因素一样变化？逆等动定变一定条件下的化学平衡条件改变反应速率改变且变化量不同平衡被破坏

非平衡状态一段时间后新条件下的新化学平衡v正＝v逆反应混合物中各组分的浓度恒定

v正≠v逆反应混合物中各组分的浓度发生变化

v'正＝v'逆反应混合物中各组分的浓度恒定破坏旧平衡建立新平衡

化学平衡移动一、化学平衡的移动3.移动的原因：外界条件发生变化。概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，化学体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种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。2.研究对象：已建立平衡状态的体系本质原因：v正≠v逆4.化学平衡移动的结果：1）V(正),V(逆)变化：从v正＝v逆到v正≠v逆

再到v’正＝v’逆2）各组分含量发生了改变。5.化学平衡移动方向的判定（正向移动还是逆向移动）：（1）根据反应速率:外界条件对化学平衡移动的影响是通过改变反应速率来实现的。条件改变时:①若v(正)

v(逆),平衡

移动;

②若v(正)>v(逆),平衡向

反应方向移动;

③若v(正)<v(逆),平衡向

反应方向移动。

=不正逆（2）根据化学平衡常数判断

若Q>K：平衡向方向移动。条件改变若Q=K：反应达到平衡状态，平衡不移动。

若Q<K：平衡向方向移动。正反应逆反应【思考交流】如何通过改变条件来打破旧平衡？可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。二、化学平衡的影响因素将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中,向b试管中加入少量铁粉,溶液红色

;向c试管中滴加4滴1mol·L-1KSCN溶液,溶液红色

。这些现象说明当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后,平衡混合物的

发生了变化。

变浅加深硫氰化铁

实验2-1实验操作向盛有5mL0.05mol·L-1FeCl3溶液的试管中加入5mL0.15

mol·L-1KSCN溶液实验原理

Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3

(浅黄色)

(无色)

(红色)实验现象

溶液呈

色

红1浓度对化学平衡的影响浓度改变导致

改变,但K

,使Q

K,从而导致平衡移动。浓度商不变≠在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向

方向移动。

(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向

方向移动。

结论正反应逆反应理论解释注意：浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。（多种物质浓度同时改变而使Q=K时，平衡不移的情况是存在的，一般不讨论。）

从v­－t图像认识浓度对平衡的影响正向移动增大反应物浓度vtt10v正v逆vtt10v正v逆对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说

增大生成物浓度逆向移动v′正v′逆v′逆v′正C反↑⇒瞬v正↑、

C生不变

⇒瞬v逆不变⇒v正＞v逆⇒正移C生↑⇒瞬v逆↑、

C反不变

⇒瞬v正不变

⇒v正＜v逆⇒逆移逆向移动减小反应物浓度vtt10v正v逆vtt10v正v逆减小生成物浓度正向移动v′逆v′正v′正v′逆C反↓⇒v正瞬↓、C生不变⇒瞬v逆不变⇒v正＜v逆⇒逆移C生↓⇒v逆瞬↓、C反不变⇒瞬v正不变⇒v正＞v逆⇒正移①改变固体或纯液体的量，对浓度没影响，故平衡不移动。②其他条件不变时，向某平衡反应中加入其中一种反应物(或生成物)，重新达到平衡后，该物质本身转化率相比原来减小，而其它反应物(或生成物)的转化率相比原来增大。【注意】在工业生产中，增大廉价的反应物的浓度,可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。③“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl-或k+的浓度，对化学平衡无影响。④平衡移动的方向只减弱外界的改变,不能完全抵消。2、已知Cr2O72-(橙色)＋H2O2CrO42-(黄色)＋2H＋，若向5mLKCrO4溶液中滴入几滴硫酸：现象是___________________，原因是增大____浓度，平衡向生成_______方向移动。1、在1L密闭容器中，进行反应：X(g)+3Y(g)

2Z(g)达到平衡后，其他条件不变时，加入X，重新达到平衡后，下列叙述正确的是(

)A.正反应速率增大，逆反应速率减小B.X的转化率变大C.Y的转化率变大D.正、逆反应速率都将减小H+溶液由黄色变为橙色逆反应C2压强对化学平衡的影响实验操作:用50mL注射器吸入20mLNO2与N2O4的混合气体,并将细管端用橡皮塞封闭。然后将活塞向外拉,观察管内混合气体颜色的变化。当反复推拉活塞时,观察管内混合气体颜色的变化。(2)实验现象与结论:实验实验现象实验结论活塞往外拉气体颜色

,

减小压强,化学平衡向生成

的方向移动活塞往里推气体颜色

,增大压强,化学平衡向生成

的方向移动先变浅又逐渐变深NO2先变深又逐渐变浅N2O4

实验2-2(3)压强只针对有气体参与的反应，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。(1)若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H22NH3:

增大压强后,平衡向

的方向移动;

减小压强后,平衡向

的方向移动。

结论气体体积减小气体体积增大(2)若为等体积反应,如H2+I22HI:改变压强后,平衡

。

不移动(4)化学平衡的移动能削弱压强改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消,说明体积的改变起主要作用。（5）压强能否使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v正′≠v逆′。D1.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，则下列情况可能的是

()A．A是气体，C是固体

B．A、C均为气体C．A、C均为固体 D．A是固体，C是气体2.已知反应式：mX(g)＋nY(？)=pQ(s)＋2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时c(X)＝0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的1/2，c(X)＝0.5mol/L，下列说法正确的是

()A．反应向逆方向移动 B．Y可能是固体或液体C．系数n>m

D．Z的体积分数减小C

v(逆)

v(正)v'正＝v'逆2NH3(g)N2(g)+3H2(g)增大压强

v(逆)

v(正)v'正＝v'逆减小压强图像分析:

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆增大压强

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆减小压强2NO2(g)N2O4(g)图像分析:v'正＝v'逆H2(g)+I2(g)2HI(g)图像分析:v'正＝v'逆增大压强减小压强“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温恒容条件(2)恒温恒压条件特别注意:(3)在恒温恒容容器中,改变其中一种气态物质的浓度时,必然同时引起压强的改变,但判断平衡移动的方向时,应以是否引起浓度的改变分析。(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。等效于减压下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)②H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)⑤H2S(g)H2(g)+S(s)向右移动不移动向左移动向左移动不移动思考：②和⑤，增大压强，平衡不移动，但正逆反应速率有无变化？3温度对化学平衡的影响把NO2和N2O4混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察颜色变化。

实验2-32NO2(g)(红棕色)N2O4(g)ΔH=-56.9kJ·mol-1(无色)

将NO2球浸泡在冰水和热水中其他条件不变时,升高温度平衡向着

的方向移动,降低温度平衡向着

的方向移动。

冰水中热水中现象

解释

升温→颜色变深→平衡向吸热方向移动。降温→颜色变浅→平衡向放热方向移动;红棕色变浅

红棕色加深结论吸热放热◆平衡移动的方向是为了减弱外界的改变，但并不能完全抵消。◆对于放热反应来说，升高温度使K减小，Q>K，平衡向吸热方向(逆反应方向)移动。◆对于吸热反应来说，升高温度使K增大，Q<K，平衡向吸热方向(正反应方向)移动。理论分析：1.V(吸)、V(放)都加快（比原平衡快）。但升温对吸热反应更有利，吸热反应速率增得更快。V(吸)>V(放)，故平衡向吸热反应方向移动。升温图象解释vtt10v正v逆升高温度正向移动v′正v′逆对于可逆反应mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

ΔH>

0来说

1.

V(吸)、V(放)都减慢，（比原平衡慢）。但吸热反应速率变化更快，V(放)>V(吸)，平衡向放热反应方向移动。降温图象解释vtt10v正v逆逆向移动v′逆v′正降低温度对于可逆反应mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

ΔH>

0来说

对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH<0

来说

vtt10v正v逆vtt10v正v逆升高温度逆向移动正向移动v′逆v′正v′正v′逆降低温度【注意】

由于任何反应都伴随着能量(热能)变化，所以对于任一平衡反应，改变温度，平衡一定发生移动。1、反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)ΔH<0，达到平衡后，将体系的温度降低，下列叙述中正确的是()A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正向移动B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆向移动C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆向移动D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正向移动D2、将2molA和1molB混合置于一容积可变的密闭容器中，在温度T下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)

ΔH=+QkJ/mol(Q>0)，反应进行tmin后达到平衡。此时，若降低温度，则该反应的K值_______(填“增大”、“减小”、“不变”，下同)，A的转化率_______，化学反应速率_______；减小减小减小催化剂降低了反应的活化能，正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正逆反应的活化分子百分数增加倍数相同，正逆反应速率增加的倍数也相等。不能改变达到平衡状态的反应混合物的组成，只改变到达平衡的时间。4催化剂对化学平衡的影响催化剂可

地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动

。但催化剂可

反应达到平衡所需的时间。

同等程度没有影响改变不移动vtt10v正v逆v′正=v′逆含量tt1t2结论要引起化学平衡的移动，必须是由外界条件的改变而引起V正≠V逆三、勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向着能够

这种改变的方向移动,这就是

，又称为化学平衡移动原理。

减弱勒夏特列原理②影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；③原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（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；④平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。提示①此原理只适用于已达平衡的体系若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动总结改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向压强(有气体参加的反应)反应前后气体体积改变的反应增大压强向气体分子总数减小的方向移动减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变的反应改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂同等程度地改变v(正)、v(逆),平衡不移动

改变温度，一定发生平衡移动，

加入催化剂，一定不能发生平衡移动，改变浓度或压强，不一定能发生平衡移动转化率问题分析1、改变反应物用量对转化率(用α表示)的影响(1)反应物不止一种时,如:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)。①

带动效应：只增大一种反应物A的浓度,平衡正向移动，其影响结果该物质本身的转化率减小,其他反应物转化率增大。

增大c(A),则α(A)减小,α(B)增大。口诀：增谁减谁，其它增大（高频）②整体效应：若同倍数增大c(A)、c(B),平衡正向移动，

其影响结果（转化率）用增大压强的影响结果进行判断。当m+n=p+q时,α(A)、α(B)均不变;（同则不变：不动）当m+n>p+q时,α(A)、α(B)均增大;（压大值小：正）当m+n<p+q时,α(A)、α(B)均减小。（压大值小：逆）(2)反应物只有一种时,如

aA(g) bB(g)+cC(g)。增大c(A),平衡正向移动，其影响结果用增大压强的影响结果进行判断。若a=b+c,α(A)不变;（同则不变：不动）若a>b+c,α(A)增大;（压大值小：正）若a<b+c,α(A)减小。（压大值小：逆）2、改变温度、压强变化对转化率(用α表示)的影响：若使平衡向正反应方向移动，反应物转化率一定增大。看图技巧：改变条件瞬间，曲线对应特点：出现连贯点，则是物质浓度发生改变；都是断点，则是温度改变或是压强改变；出现点重合，则是使用催化剂或是反应前后气体系数不变的反应中压强改变。化学平衡图像课堂练习解析:该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,增大反应容器的容积,体系的压强减小,化学平衡正向移动,能提高乙烷的平衡转化率;该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,升高反应温度,化学平衡正向移动,能提高乙烷的平衡转化率;分离出部分氢气,减少了生成物浓度,平衡正向移动,能提高乙烷的平衡转化率;等容下通入稀有气体,体系的总压强增大,物质的浓度不变,因此化学平衡不移动,对乙烷的平衡转化率无影响,D项符合题意。答案:DC2H4(g)+H2(g)

ΔH>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是(

)A.增大容器容积B.升高反应温度C.分离出部分氢气 D.等容下通入稀有气体1.反应C2H6(g)课堂练习解析:A项,C为固体,改变其量,对反应速率无影响,错误;B项,增大容积,v正减小,c(D)也减小,错误;C项,缩小容积,浓度增大,速率也增大,平衡正向移动,c(D)也增大,正确;D项,容积不变,充入稀有气体,反应物浓度不变,速率不变,平衡不移动,错误。答案:C2.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,可以使正反应速率(v正)增大、c(D)增大的是(

)A.移走少量C B.增大容积,减小压强C.缩小容积,增大压强 D.容积不变,充入稀有气体课堂练