影响化学平衡的因素MicrosoftOfficePowerPoint2007幻灯片

化学平衡第二节第三课时【复习】影响化学反应速率的外界因素浓度、温度、压强、催化剂、固体反应物的接触面积等化学平衡的特征：逆等动定变——可逆反应——V正=V逆——动态平衡。达平衡后，反应仍在进行(V正=V逆≠0）——平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）——条件改变，平衡发生改变（移动）哪些条件能使化学平衡被破坏是平衡发生移动？思考：改变哪些反应条件可使Q≠K，从而改变化学平衡状态？

浓度商只与浓度有关，平衡常数只与温度有关。改变浓度，使Q发生改变改变温度，使K发生改变通过改变影响化学反应速率的条件，可使ν正≠ν逆利用浓度商与平衡常数比较判断化学平衡移动的方向化学平衡1Q＝K改变反应条件不平衡

Q

≠K思考：如何改变化学平衡状态呢？一段时间化学平衡2某条件下平衡(Ⅰ)不平衡新条件下平衡(Ⅱ)改变条件一定时间v正=v逆各组分含量保持不变v正

≠v逆各组分含量发生变化v'正=v'逆各组分含量又保持不变化学平衡的移动反应速率改变，且变化量不同Q＝K3.化学平衡移动的根本原因

条件改变引起v改变，且v正≠v逆

2.研究对象：已建立平衡状态的体系v正＞v逆，平衡正移v正＜v逆，平衡逆移v正=v逆，平衡不移(2)根据Q、K判断：4.化学平衡移动方向的判断(1)根据v正、v逆判断：Q<K时，平衡正移Q=K时，可逆反应处于平衡状态;Q>K时，平衡逆移一、化学平衡的移动1.概念：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，这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程。如何增加反应物的浓度？如何减小反应物的浓度？滴加饱和FeCl3溶液或高浓度的KSCN溶液加入铁粉降低Fe3+浓度研究体系：实验方案：红色Fe3++3SCN-Fe(SCN)3无色

黄色变量控制：温度等其他因素不变，只改变一种物质的浓度。保持溶液总体积（基本）不变，使其他粒子浓度不变二．影响化学平衡的因素（1）浓度对化学平衡的影响——实验探究步骤现象a试管b试管c试管保持色，起作用红对照溶液颜色变浅溶液颜色加深Fe3+＋3SCN-

Fe(SCN)3浅黄色无色红色(1)铁粉与Fe3＋反应使其浓度减小，化学平衡向逆反应方向移动；(2)加入KSCN溶液使SCN-的浓度增大，化学平衡向正反应方向移动。二．影响化学平衡的因素实验2-11、浓度对化学平衡的影响——实验探究化学平衡移动的原因——宏观定量Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3K=

增大反应物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度在等温条件下，平衡常数为定值Q<K平衡向正反应方向移动Q>K平衡向逆反应方向移动Q>K平衡向逆反应方向移动Q<K平衡向正反应方向移动

增大反应物浓度

v(正)

v(逆)增大生成物浓度v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆减小反应物浓度减小生成物浓度

v

(逆)

v

(正)

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆v'正＝v'逆若t1

时刻增大反应物浓度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？平衡正向移动，正反应速率是否一定增大？增大浓度，再次达平衡之后，新平衡速率和原平衡比较？化学平衡移动的原因——微观定性（本质）对以上四图做如下总结：a）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率浓度改变时，v-t图像为“一连一跳”对以上四图做如下总结：a）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率b）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动对以上四图做如下总结：a）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率c）改变浓度瞬间，若v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动若v(逆)>v(正)，平衡向逆反应方向移动b）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率结论：在其他条件不变时，增大反应物或减小生成物浓度化学平衡向正反应方向移动减小反应物或增大生成物浓度化学平衡向逆反应方向移动①改变固态或纯液态的量,化学平衡不移动.几个注意点③反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，才对平衡有影响。如,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3加入KCl，对平衡无影响。应用：工业生产时，适当增大廉价反应物浓度来提高另一反应物的转化率，以降低生产成本。编号123步骤K2Cr2O7溶液K2Cr2O7溶液加入3-10滴浓硫酸K2Cr2O7溶液加入10-20滴6mol/LNaOH实验现象结论溶液显橙色溶液橙色加深溶液由橙色变黄色增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动。Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色2、压强对化学平衡的影响：设疑:对于有气体参加的可逆反应，压强的改变，若是引起了反应物浓度的变化，使得V正、V逆发生改变?浓度商会如何变化？则，其化学平衡是否也会发生移动?2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色①有气体参加的反应②改变压强使气体浓度改变，才可能改变平衡这里压强的变化必须是由于体积变化带来浓度变化引起的装置操作及现象体系压强减小体系压强增大活塞从Ⅰ处→Ⅱ处活塞从Ⅱ处→Ⅰ处

实验2-2

2NO2(g)⇌N2O4(g)红棕色无色注意：平衡移动的结果是为了减弱外界的改变，但并不能完全抵消这种改变。颜色先变浅又逐渐变深，最终比原来浅颜色先变深又逐渐变浅，最终比原来深

容积增大原平衡气①颜色变浅②颜色又变深③实验现象与分析减压向逆反应方向移动物质浓度瞬间减小减压前NO2浓度比②中的增大2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色

向正反应方向移动容积减小原平衡气①颜色变深②颜色又变浅③物质浓度瞬间增大加压前加压NO2浓度比②中的减小实验（同温度下）压强各物质浓度（mol·L-1）浓度商(Q)NO2N2O4原化学平衡容器容积为Vp1ab扩大容积至2V时P1ab通过计算Q2＝2K，

即Q2＞

K

向逆反应方移动

121212

b(a)2

＝

2ba2

Q2＝12

12

2NO2(g)N2O4(g)ba2

＝

KQ1＝同温度：化学平衡移动的原因——宏观定量气体系数减小方向⇔气体体积减小方向实验（同温度下）压强各物质浓度（mol·L-1）浓度商(Q)NO2N2O4原化学平衡容器容积为Vp1ab压缩容积至V/2

时2NO2(g)N2O4(g)同温度：ba2

＝

KQ1＝2p12a2b2b(2a)2

b2a2

Q2＝＝

通过计算Q2＝K/2，

即Q2＜

K

向正反应方移动

化学平衡移动的原因——宏观定量实验（同温度下）压强各物质浓度（mol·L-1）浓度商(Q)ABCD原化学平衡容器容积为Vp1abcd压缩容积至V/2

时ambncpdq

＝

KQ1＝2p12a2b(2a)m(2b)n(2c)p(2d)q

K•2(p+q)-(m+n)Q2＝＝

2c2d增大压强（减小容器的容积）会使化学平衡向气体分子总数减小的方向移动。浓度商与平衡常数mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)化学平衡移动的原因——宏观定量

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆增大压强

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆减小压强2NO2(g)

N2O4(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)提示——压强对气体分子数大的方向速率影响大N化学平衡移动的原因——微观定性（本质）气体体积改变的瞬间,首先考虑物质浓度的瞬间改变,其次再考虑平衡的移动v'正＝v'逆增大压强v'正＝v'逆减小压强H2(g)+I2(g)2HI(g)化学平衡移动的原因——微观定性（本质）改变的条件(其他条件不变)

移动规律化学平衡移动的方向压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变增大压强（压缩容积）向减小压强的方向移动向气体分子总数

的方向移动减小压强（增大容积）向增大压强的方向移动向气体分子总数

的方向移动反应前后气体体积不变改变压强----平衡

移动加入惰性气体恒温恒容平衡

移动恒温恒压向气体分子总数

的方向移动减小增大不增大不结论：1.在具有活塞的密闭容器中,一定温度下的可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达到平衡。将活塞外拉,则:(1)容器内颜色

;

(2)容器内压强

;

(3)逆反应速率

;

(4)混合气体平均相对分子质量

。

变浅变小变小不变

【学以致用】你能解释以下生活中的现象吗？CO2+H2OH2CO32NO2(红棕色)⇌N2O4(无色)△H＝－56.9kJ/mol【预测】其他条件不变时，

升高温度，平衡向吸热反应方向移动；

降低温度，平衡向放热反应方向移动。3、温度对化学平衡的影响根据已有规律，你能预测温度变化如何影响平衡移动吗？实验2-3

2NO2(g)⇌N2O4(g)红棕色无色ΔH=-56.9KJ·mol-1

冰水中热水中现象

解释红棕色变浅

红棕色加深升温→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NO2与N2O4的混合气体浓度商Q与平衡常数KQ＝K改变反应条件

Q≠KQ不变T移动方向K变化△H浓度以及压强改变首先影响Q(浓度商)，进而促使化学平衡移动，温度的改变首先影响的是K(平衡常数)。（1）对于吸热反应，温度升高，反应正向进行，K值增大（2）对于放热反应，温度升高，反应逆向进行，K值减小化学平衡移动的原因——宏观定量温度对化学平衡的影响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，但并不能完全抵消。正反应是吸热反应

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆正反应是放热反应升高温度正反应是吸热反应

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆正反应是放热反应降低温度化学平衡移动的原因——微观定性（本质）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。催化剂同等程度地改变正反应速率和逆反应速率（v'正＝v'逆）平衡不移动，但会改变反应到达平衡所需要的时间（反应速率）。4、催化剂对化学平衡的影响——理论分析v'正＝v'逆催化剂对化学平衡的影响图像分析(1)、催化剂能同等程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，对化学平衡的移动没有影响。催化剂对化学平衡的影响v'正＝v'逆催化剂对化学平衡的影响(2)、使用催化剂的意义①平衡转化率与非平衡转化率②速率控制与平衡控制速率控制与平衡控制

在有机反应中，一种反应物可以向多种产物方向转变时，在反应未达到平衡前，利用反应快速的特点来控制产物比例的即为速率控制（动力学控制）；速率控制往往是通过缩短反应时间或降低反应温度来达到目的。（催化剂的选择性）

利用平衡到达来控制产物组成比例的反应即为平衡控制（热力学控制）；平衡控制一般是通过延长反应时间或提高反应温度使反应达到平衡点的。举个例子原平衡(100℃)升温到200℃减弱(降温)吸热反应方向移动减弱但不抵消新平衡（温度介于100-200℃之间）如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。三、勒夏特列原理(化学平衡移动原理)(1)、适用范围适用于任何动态平衡体系(2)、适用条件能影响化学平衡的外界条件的变化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；(3)、平衡移动的结果“减弱”外界条件的影响，而不能消除外界条件的影响。增谁减谁增（减）者必增（减）移动方向移动结果总结减谁增谁外界条件的改变平衡移动方向平衡移动结果浓度增大反应物浓度/减小生成物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小

/生成物浓度增大减小反应物浓度/增大生成物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大/生成物浓度减小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压强反应前后气体分子总数改变增大压强向气体分子总数减小的方向移动体系压强减小减小压强向气体分子总数增大的方向移动体系压强增大反应前后气体分子总数不变改变压强平衡不移动催化剂使用催化剂平衡不移动1、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第*页2、可逆反应2A(g)＋

B(g)C(s)+D(g)达到平衡时，要使正反应速率下降，A的浓度增大，应采用的措施是（）A、增大A的浓度E、减小A的浓度B、增大B的浓度F、减小B的浓度C、增大C的浓度G、减小C的浓度D、增大D的浓度H、减小D的浓度F3、在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：I2(g)＋H2(g)2HI(g)△H<0，要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是（）A、降低温度

B、增大H2的浓度 C