影响化学平衡移动的因素(高级课件)

第三节化学平衡

第四五课时

选修4《化学反应原理》第二章《化学反应速率和化学平衡》1学习培训第三节化学平衡选修4《化学反应原理》[复习]

化学平衡状态的标志是什么？固体溶质溶液中的溶质溶解结晶1.在氯化钠溶解至饱和的过程中，溶解和结晶的速率随时间的变化关系如何？2.改变什么条件可以破坏以上溶解平衡？2学习培训[复习]固体溶液中溶解结晶1.在氯化钠溶解至饱和的过程中V正≠V逆V正=V逆≠0条件改变

平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆≠0′′一定时间化学平衡的移动′′移动原因：外界条件的改变，V正≠V逆移动的方向：取决于V正，V逆的大小3学习培训V正≠V逆V正=V逆≠0条件改变平衡1实验2-5：已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡：

Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-

(黄色)+2H+

Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-

(黄色)+2H+

[实验探究1]

改变浓度是否会影响化学平衡？如何影响？变量：不变量：因变量：氢离子的浓度K2Cr2O7的浓度，体积溶液的颜色变化4学习培训实验2-5：已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡：[步骤]Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-

(黄色)+2H+

[实验探究1]

实验编号步骤现象①②对照实验滴加5滴浓H2SO4滴加5滴6mol/LNaOH滴加5滴水取三支试管各加入1吸管0.1mol/L的K2Cr2O7溶液，按下表步骤操作，观察并记录。橙色变深黄色5学习培训[步骤]Cr2O72-(橙色)+H2O实验2-5：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-

(黄色)+2H+

结论分析：增大c（H+），平衡向逆反应方向移动减小c（H+），平衡向正反应方向移动6学习培训实验2-5：Cr2O72-(橙色)+H2O实验2-5：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-

(黄色)+2H+

实验编号步骤c（H+）显色离子浓度的变化平衡移动方向①滴加5滴浓H2SO4c（Cr2O72-）②滴加5滴6mol/LNaOHc（CrO4-）结论增大增大逆增大减小正分析：增大c（H+），平衡向逆反应方向移动减小c（H+），平衡向正反应方向移动7学习培训实验2-5：Cr2O72-(橙色)+H2O一、化学平衡的移动8学习培训一、化学平衡的移动8学习培训Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

(血红色)预测：增大或减小反应物的浓度，平衡怎样移动？（1）滴加饱和FeCl3溶液？（2）滴加浓度较大的KSCN溶液？（3）滴加NaOH溶液？二、影响化学平衡的因素

1.浓度对化学平衡的影响9学习培训Fe3++3SCN-Fe(SCN)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

(血红色)实验2-6：取三支试管，分别加入1吸管0.005mol/L的FeCl3溶液和1吸管

0.01mol/L的KSCN溶液混合,。试管编号1号2号对照实验步骤(1)滴加饱和氯化铁溶液1滴滴加浓KSCN溶液1滴滴加水1滴现象血红色血红色加深血红色加深10学习培训Fe3++3SCN-Fe(SCN)步骤(2)把1号试管内溶液均分为置于两支试管中把2号试管溶液均分为置于两支试管中步骤(3)滴稀NaOH溶液5滴对照实验滴加水5滴滴加稀NaOH溶液5滴对照实验滴加水5滴现象试管编号1号2号对照实验步骤(1)滴加饱和FeCl3溶液

1滴滴加浓KSCN溶液1滴滴加水1滴现象血红色血红色加深血红色加深Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

(血红色)血红色变浅血红色变浅11学习培训步骤(2)把1号试管内溶液均分为置于两支试管中把2号试管溶液Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

(血红色)分析：增大或减小反应物的浓度，平衡怎样移动？结论增大c（Fe3＋），c（SCN-），平衡向正方向移动；减小c（Fe3＋），平衡向逆方向移动。12学习培训Fe3++3SCN-Fe(SCN)t0t1

t2tVV正V逆V正=V逆

活动：下图反应体系是t1时刻达到平衡v－t图，请分别作出t2时增大反应物浓度和减少反应物浓度的v－t图

13学习培训t0t1t0t1

t2t3tVV正V逆V正=V逆V’正V’逆V’正=V’逆增大反应物浓度条件的改变瞬间速率的改变及大小关系平衡移动的方向增大C反V(正)↑＞V(逆)正反应方向14学习培训t0t1减小反应物浓度增大C反V(正)↑＞V(逆)正反应方向条件的改变瞬间速率的改变及大小关系平衡移动的方向减小C反V(正)↓＜V(逆)逆反应方向15学习培训减小反应物浓度增大C反V(正)↑＞V(逆)正反应方向条件的改增大生成物浓度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆结论：增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。思考：如果增大生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？16学习培训增大生成物浓度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆结论：增减小生成物浓度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆结论：减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动。思考：如果减小生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？17学习培训减小生成物浓度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆结论：减课堂小结：条件的改变平衡移动的方向平衡移动的结果

增大C反减小C生增大C生减小C反正反应方向减弱反应物浓度的增大正反应方向逆反应方向逆反应方向减弱反应物浓度的减小减弱生成物浓度的增大减弱生成物浓度的减小结论：改变一个条件，平衡向

这种改变的方向移动减弱18学习培训课堂小结：条件的改变平衡移动的方向平衡移动的结果增大

人体吸入CO后,空气中的CO、O2与血红蛋白将建立如下平衡：CO

+O2-血红蛋白

CO-血红蛋白+O2

如果你发现有人一氧化碳中毒你该怎么办呢？你能解释急救的原理么？[迁移应用1]19学习培训人体吸入CO后,空气中的CO、O2与血红蛋白将建立如H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)，在密闭容器中进行。一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化？(1)增大水蒸汽浓度。

(2)加入固体炭。

(3)增加H2浓度。正向移动，CO浓度增大逆向移动，CO浓度减小不移动。CO浓度不变[迁移应用2]注意：对平衡体系中的固态物质或纯液体，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态物或纯液体的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。20学习培训H2O(g)+C(s)CO(g)+（2）应用①增大低成本反应物的浓度（投入量)，提高高成本原料的转化率，以降低生产成本；②及时分离产物，提高原料的转化率。思考：合成氨工业中重要一步是:N2+3H22NH3该反应在一定条件下达平衡时，为提高H2的转化率，从浓度角度分析可采取什么措施？增大N2浓度（投入量)或及时分离出NH3

21学习培训（2）应用①增大低成本反应物的浓度（投入量)，提高高成本原二、影响化学平衡的因素2.温度对化学平衡的影响（P28实验2-7）红棕色气体无色气体2NO2N2O4△H=-56.9KJ/mol22学习培训二、影响化学平衡的因素红棕色气体无色气体2NO2二、影响化学平衡的因素2.温度对化学平衡的影响（P28实验2-7）红棕色气体无色气体2NO2N2O4△H=-56.9KJ/mol现象说明体系中NO2浓度的变化平衡移动的正逆方向平衡移动的热效应方向浸泡在热水中浸泡在冰水中受热红棕色变深遇冷红棕色变浅C（NO2）增大C（NO2）减小平衡向逆反应方向平衡向正反应方向吸热方向放热方向23学习培训二、影响化学平衡的因素红棕色气体无色气体2NO2思考：升高温度对可逆反应的化学反应速率有怎样的影响？对吸热反应和放热反应的速率影响有何不同？画出升温时上述反应的v-t图24学习培训思考：升高温度对可逆反应的化学反应速率有怎样的影响？对吸热反升高温度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。25学习培训升高温度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆结论：升高温度降低温度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。思考：如果降低温度化学平衡向什么方向移动？26学习培训降低温度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆结论：降低温度总结：升高温度降低温度向放热的方向移动向吸热的方向移动降低温度升高温度趋势趋势总的来说：化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响。27学习培训总结：升高温度降低温度向放热的方向移动向吸热的方向移动降低温实验探究

2NO2(气)N2O4(气)现象：(2体积，红棕色)(1体积，无色)A.加压混和气体颜色先深后浅；B.减压混和气体颜色先浅后深。3.压强对于化学平衡的影响28学习培训实验探究(2体积，红棕色)(1体积，无色)A.加压混和气体颜压强对化学平衡的影响2NO2(气)N2O4(气)(2体积，红棕色)(1体积，无色)[讨论]A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于①

，后又逐渐变浅是由于②

；

B：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于①

，后又逐渐变深是由于

。

NO2浓度增大

NO2浓度减小

平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动29学习培训压强对化学平衡的影响2NO2(气)N2O4(3.压强对于化学平衡的影响2NO2N2O4实验现象说明压强的改变对化学平衡有什么影响？向正反应移动，即向压强减小的方向移动。用v-t图来表示上述变化。30学习培训3.压强对于化学平衡的影响2NO2增大压强V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。31学习培训增大压强V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆结论：增大压强减小压强V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆结论：减小压强，化学平衡向体积增大（即气体分子数增大）的方向移动。思考：如果减小压强化学平衡向什么方向移动？32学习培训减小压强V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆结论：减小压强总结：增大压强减小压强化学平衡向体积增大的方向移动化学平衡向体积减小的方向移动减小压强增大压强趋势趋势总的来说：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。33学习培训总结：增大压强减小压强化学平衡向体积增大的方向移动化学平衡向练习：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)正向移动不移动逆向移动逆向移动不移动思考：对于反应②和⑤，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？34学习培训练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个规律：对于反应前后气体总体积相等的可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响；例：对如下平衡

A(气)

＋B(气)C(气)

＋D(气)

0t1t2t3加压对化学平衡的影响V正V正′=V逆′V逆V正′=V逆′V正V逆0t1t2t3减压对化学平衡的影响35学习培训规律：对于反应前后气体总体积相等的可逆反应，改变压强只改变化[注意]①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强不能使化学平衡移动；②对于只有固体或液体参加的反应，改变压强不能使化学平衡移动；

36学习培训[注意]36学习培训练习

一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：

mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2但达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是

A、m+n>pB、A的转化率降低C、平衡向正反应方向移动D、C的体积分数增加(B)37学习培训练习一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：m4.催化剂对于化学平衡的影响催化剂是怎样改变化学反应速率的？请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响加入正催化剂vtV正V逆V’正=V’逆加入负催化剂vtV正V逆V’正=V’逆38学习培训4.催化剂对于化学平衡的影响催化剂是怎样改变化学反应速率的？结论：加入催化剂不会使化学平衡发生移动。

根据浓度、压强、温度对化学平衡的影响，能不能概括出一个外界条件与平衡移动方向关系的普遍原理？39学习培训结论：加入催化剂不会使化学平衡发生移动。根据浓度、压勒夏特列原理定义：化学平衡总是朝着能减弱外界条件影响的方向移动。“减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。40学习培训勒夏特列原理定义：化学平衡总是朝着能减弱外界条件影响的方向移改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果浓度增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大压强增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大温度升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低降低温度向放热反应方向移动体系温度升高催化剂

由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。影响化学平衡的条件小结41学习培训改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果浓度增2NO2N2O4

（正反应为放热反应）1、已知NO2能形成二聚分子现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A、高温低压B、低温高压C、低温低压D、高温高压A练习42学习培训2NO2N2O41、已知NO2能形2、反应2A2B+E

△H>0A,B,E均为气体，达到平衡时，要使反应向正反应方向移动，应采用的措施是（）A、加压B、减压C、加入正催化剂D、升温BD43学习培训2、反应2A2B+E△H>0V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆3、有反应aA+bBcC

+dD其中反应物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，改变压强，则下图适合哪种情况（）A、a+b<c+d,减压B、a+b>c+d,加压C、a+b<c+d,加压D、a+b>c+d,减压B44学习培训V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆3、有反应aA+b4.在高温下，反应(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法是A、减小压强B、缩小体积C、升高温度D、增大H2浓度(BC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)45学习培训4.在高温下，反应A、减小压强B、缩小体积C、升高温度D、增解化学平衡图像题的技巧

1、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。

5、看是否需要辅助线。46学习培训解化学平衡图像题的技巧1、弄清横坐标和纵坐标的意义。5、看一、速率-时间图象（V-t图象）例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。(A)(B)(C)47学习培训一、速率-时间图象（V-t图象）例1、判断下列图象中时间t2正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0增大c(反应物)平衡正向移动增大c(生成物)平衡逆向移动减小c(反应物)平衡逆向移动减小c(生成物)平衡正向移动增大c(反应物)减小c(生成物)平衡正向移动增大c(生成物)减小c(反应物)平衡逆向移动以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H为例升高温度△H>0

平衡正向移动升高温度△H<0

平衡逆向移动降低温度△H<0

平衡正向移动降低温度△H>0

平衡逆向移动

增大压强

m+n>p+q平衡正向移动

增大压强

m+n<p+q平衡逆向移动

减小压强

m+n<p+q平衡正向移动

减小压强

m+n>p+q平衡逆向移动

增大压强

m+n=p+q或使用催化剂平衡不移动

减小压强

m+n=p+q平衡不移动

方法规律：若有一条曲线是连续的，则必为改变浓度；若曲线均突增(减)，则必为改变温度或压强；若仍为一条水平线，则为等体积反应改变压强或使用了催化剂。凡正(逆)速率线在上者，反应必向正(逆)反应方向移动。即上方速率决定平衡移动的方向。

正逆①改变浓度②改变温度③改变压强改变浓度改变温度改变压强正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆正逆1、“v~t”图：48学习培训正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆vt0正逆正逆(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n＞p+q例2、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（）B二、转化率（或产率、百分含量等）-时间图象49学习培训(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大例2、可逆反可采取的措施是（）A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强A练习1、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：

X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);△H=QkJ/mol

的反应过程。若使a曲线变为b曲线，50学习培训可采取的措施是（）A练习1、图中a曲线表示一2、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（）A、正反应吸热，L是气体B、正反应吸热，L是固体C、正反应放热，L是气体D、正反应放热，L是固体或液体C51学习培训2、在密闭容器中进行下列反应：C51学习培训例3、在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是（）三、百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象B52学习培训例3、在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△1．如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；△H<0。在不同温度、不同压强（P1>P2）下达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（）C53学习培训1．如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；2、mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B的体积分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示，下列叙述正确的是()A、m+n<q B、n>qC、X点时的状态，V正>V逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢B、C54学习培训2、mA(s)+nB(g)qC(g)；Δ例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象，我们知道v=Δc/Δt；反之，Δc=v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是()CA、从反应开始到平衡时，该反应物的消耗浓度B、从反应开始到平衡时，该反应物的生成浓度C、从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度55学习培训例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知()。

A、P1>p2，n>2B、P1>P2，n<2C、P1<P2，n<2D、P1<P2，n>3P1曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故P1>P2；再看两横线，P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率，说明增大压强使平衡逆移，故n>2。故本题答案是A。56学习培训温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g例题：可逆反应:aX(s)

+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与温度T（T2>T1）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变

，平衡向

方向移动，则正反应是

热反应。2、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变————，平衡向————方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是————————。Y的体积分数压强T1T2小正反应吸大逆反应b<(c+d)57学习培训例题：可逆反应:aX(s)+bY(g)cZ如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。

(1)a+b_____c+d；(2)Q___0。

看任一曲线，可知温度升高，A的转化率变大，这说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反应，即Q<0。再垂直于横坐标画一直线，可知：温度相同时，压强越大，A的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移，即(a+b)<(c+d)

58学习培训如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的是()

A.a点B.b点

C.c点D.d点C2NO＋O22NO2＋Ｑ(Ｑ＞0)59学习培训图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的化学反应Ｘ2(ｇ)＋Ｙ2(ｇ)2ＸＹ(ｇ)＋Ｑ（Ｑ＞0）,达到平衡状态时，图2—12中各曲线符合平衡移动原理的是()A、C60学习培训化学反应Ｘ2(ｇ)＋Ｙ2(ｇ)2ＸＹ(ｇ)＋Ｑ（Ｑ＞1、时间对反应物或生成物的某个量(如转化率、体积分数)的曲线

我们以反应2S02(g)+O2(g)＝2S03(g)+Q为例去说明，我们用横坐标代表时间，纵坐标代表SO2的转化率，反应刚开始的一瞬间SO2还没有被消耗，S02的转化率为0，随着时间的推移，S02被消耗，其转化率升高，最后达平衡，转化率不变。图2-25代表了在温度为T1而压强为P1的条件下的SO2的转化率对时间的曲线。61学习培训1、时间对反应物或生成物的某个量(如转化率、体积分数)的曲

如果该反应是在温度为T2(T2>T1)而压强为P1的条件下反应，则和上面的例子比，温度高，反应速率快，因而应先平衡，又由于该反应是放热反应，则平衡时SO2的转化率低，我们把这两个曲线画在图2—26上，以示区别。62学习培训如果该反应是在温度