影響化學平衡的因素MicrosoftOfficePowerPoint2007幻燈片

化學平衡第二節(jié)第三課時【復習】影響化學反應速率的外界因素濃度、溫度、壓強、催化劑、固體反應物的接觸面積等化學平衡的特征：逆等動定變——可逆反應——V正=V逆——動態(tài)平衡。達平衡后，反應仍在進行(V正=V逆≠0）——平衡時，各組分濃度、含量保持不變（恒定）——條件改變，平衡發(fā)生改變（移動）哪些條件能使化學平衡被破壞是平衡發(fā)生移動？思考：改變哪些反應條件可使Q≠K，從而改變化學平衡狀態(tài)？

濃度商只與濃度有關，平衡常數(shù)只與溫度有關。改變濃度，使Q發(fā)生改變改變溫度，使K發(fā)生改變通過改變影響化學反應速率的條件，可使ν正≠ν逆利用濃度商與平衡常數(shù)比較判斷化學平衡移動的方向化學平衡1Q＝K改變反應條件不平衡

Q

≠K思考：如何改變化學平衡狀態(tài)呢？一段時間化學平衡2某條件下平衡(Ⅰ)不平衡新條件下平衡(Ⅱ)改變條件一定時間v正=v逆各組分含量保持不變v正

≠v逆各組分含量發(fā)生變化v'正=v'逆各組分含量又保持不變化學平衡的移動反應速率改變，且變化量不同Q＝K3.化學平衡移動的根本原因

條件改變引起v改變，且v正≠v逆

2.研究對象：已建立平衡狀態(tài)的體系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)根據(jù)Q、K判斷：4.化學平衡移動方向的判斷(1)根據(jù)v正、v逆判斷：Q<K時，平衡正移Q=K時，可逆反應處于平衡狀態(tài);Q>K時，平衡逆移一、化學平衡的移動1.概念：可逆反應達到平衡狀態(tài)后，如果改變反應條件，平衡狀態(tài)被破壞，這種由原有的平衡狀態(tài)達到新的平衡狀態(tài)的過程。如何增加反應物的濃度？如何減小反應物的濃度？滴加飽和FeCl3溶液或高濃度的KSCN溶液加入鐵粉降低Fe3+濃度研究體系：實驗方案：紅色Fe3++3SCN-Fe(SCN)3無色

黃色變量控制：溫度等其他因素不變，只改變一種物質的濃度。保持溶液總體積（基本）不變，使其他粒子濃度不變二．影響化學平衡的因素（1）濃度對化學平衡的影響——實驗探究步驟現(xiàn)象a試管b試管c試管保持色，起作用紅對照溶液顏色變淺溶液顏色加深Fe3+＋3SCN-

Fe(SCN)3淺黃色無色紅色(1)鐵粉與Fe3＋反應使其濃度減小，化學平衡向逆反應方向移動；(2)加入KSCN溶液使SCN-的濃度增大，化學平衡向正反應方向移動。二．影響化學平衡的因素實驗2-11、濃度對化學平衡的影響——實驗探究化學平衡移動的原因——宏觀定量Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3K=

增大反應物濃度增大生成物濃度減小反應物濃度減小生成物濃度在等溫條件下，平衡常數(shù)為定值Q<K平衡向正反應方向移動Q>K平衡向逆反應方向移動Q>K平衡向逆反應方向移動Q<K平衡向正反應方向移動

增大反應物濃度

v(正)

v(逆)增大生成物濃度v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆減小反應物濃度減小生成物濃度

v

(逆)

v

(正)

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆v'正＝v'逆若t1

時刻增大反應物濃度，正、逆反應速率瞬間怎么變化？后續(xù)又如何變化？平衡正向移動，正反應速率是否一定增大？增大濃度，再次達平衡之后，新平衡速率和原平衡比較？化學平衡移動的原因——微觀定性（本質）對以上四圖做如下總結：a）改變反應物濃度瞬間，只能改變正反應速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應速率濃度改變時，v-t圖像為“一連一跳”對以上四圖做如下總結：a）改變反應物濃度瞬間，只能改變正反應速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應速率b）新舊平衡速率比較：增大濃度，新平衡速率大于舊平衡速率減小濃度，新平衡速率小于舊平衡速率化學平衡向正反應方向移動化學平衡向逆反應方向移動對以上四圖做如下總結：a）改變反應物濃度瞬間，只能改變正反應速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應速率c）改變濃度瞬間，若v(正)>v(逆)，平衡向正反應方向移動若v(逆)>v(正)，平衡向逆反應方向移動b）新舊平衡速率比較：增大濃度，新平衡速率大于舊平衡速率減小濃度，新平衡速率小于舊平衡速率結論：在其他條件不變時，增大反應物或減小生成物濃度化學平衡向正反應方向移動減小反應物或增大生成物濃度化學平衡向逆反應方向移動①改變固態(tài)或純液態(tài)的量,化學平衡不移動.幾個注意點③反應物有兩種或兩種以上,增加一種物質的濃度,該物質的平衡轉化率降低,而其他物質的轉化率提高。②作為離子反應，只有改變實際參加反應的離子濃度，才對平衡有影響。如,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3加入KCl，對平衡無影響。應用：工業(yè)生產(chǎn)時，適當增大廉價反應物濃度來提高另一反應物的轉化率，以降低生產(chǎn)成本。編號123步驟K2Cr2O7溶液K2Cr2O7溶液加入3-10滴濃硫酸K2Cr2O7溶液加入10-20滴6mol/LNaOH實驗現(xiàn)象結論溶液顯橙色溶液橙色加深溶液由橙色變黃色增大生成物的濃度，平衡向逆反應方向移動；減小生成物的濃度，平衡向正反應方向移動。Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黃色2、壓強對化學平衡的影響：設疑:對于有氣體參加的可逆反應，壓強的改變，若是引起了反應物濃度的變化，使得V正、V逆發(fā)生改變?濃度商會如何變化？則，其化學平衡是否也會發(fā)生移動?2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無色①有氣體參加的反應②改變壓強使氣體濃度改變，才可能改變平衡這里壓強的變化必須是由于體積變化帶來濃度變化引起的裝置操作及現(xiàn)象體系壓強減小體系壓強增大活塞從Ⅰ處→Ⅱ處活塞從Ⅱ處→Ⅰ處

實驗2-2

2NO2(g)?N2O4(g)紅棕色無色注意：平衡移動的結果是為了減弱外界的改變，但并不能完全抵消這種改變。顏色先變淺又逐漸變深，最終比原來淺顏色先變深又逐漸變淺，最終比原來深

容積增大原平衡氣①顏色變淺②顏色又變深③實驗現(xiàn)象與分析減壓向逆反應方向移動物質濃度瞬間減小減壓前NO2濃度比②中的增大2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無色

向正反應方向移動容積減小原平衡氣①顏色變深②顏色又變淺③物質濃度瞬間增大加壓前加壓NO2濃度比②中的減小實驗（同溫度下）壓強各物質濃度（mol·L-1）濃度商(Q)NO2N2O4原化學平衡容器容積為Vp1ab擴大容積至2V時P1ab通過計算Q2＝2K，

即Q2＞

K

向逆反應方移動

121212

b(a)2

＝

2ba2

Q2＝12

12

2NO2(g)N2O4(g)ba2

＝

KQ1＝同溫度：化學平衡移動的原因——宏觀定量氣體系數(shù)減小方向?氣體體積減小方向實驗（同溫度下）壓強各物質濃度（mol·L-1）濃度商(Q)NO2N2O4原化學平衡容器容積為Vp1ab壓縮容積至V/2

時2NO2(g)N2O4(g)同溫度：ba2

＝

KQ1＝2p12a2b2b(2a)2

b2a2

Q2＝＝

通過計算Q2＝K/2，

即Q2＜

K

向正反應方移動

化學平衡移動的原因——宏觀定量實驗（同溫度下）壓強各物質濃度（mol·L-1）濃度商(Q)ABCD原化學平衡容器容積為Vp1abcd壓縮容積至V/2

時ambncpdq

＝

KQ1＝2p12a2b(2a)m(2b)n(2c)p(2d)q

K?2(p+q)-(m+n)Q2＝＝

2c2d增大壓強（減小容器的容積）會使化學平衡向氣體分子總數(shù)減小的方向移動。濃度商與平衡常數(shù)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)化學平衡移動的原因——宏觀定量

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆增大壓強

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆減小壓強2NO2(g)

N2O4(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)提示——壓強對氣體分子數(shù)大的方向速率影響大N化學平衡移動的原因——微觀定性（本質）氣體體積改變的瞬間,首先考慮物質濃度的瞬間改變,其次再考慮平衡的移動v'正＝v'逆增大壓強v'正＝v'逆減小壓強H2(g)+I2(g)2HI(g)化學平衡移動的原因——微觀定性（本質）改變的條件(其他條件不變)

移動規(guī)律化學平衡移動的方向壓強(對有氣體參加的反應)反應前后氣體體積改變增大壓強（壓縮容積）向減小壓強的方向移動向氣體分子總數(shù)

的方向移動減小壓強（增大容積）向增大壓強的方向移動向氣體分子總數(shù)

的方向移動反應前后氣體體積不變改變壓強----平衡

移動加入惰性氣體恒溫恒容平衡

移動恒溫恒壓向氣體分子總數(shù)

的方向移動減小增大不增大不結論：1.在具有活塞的密閉容器中,一定溫度下的可逆反應H2(g)+I2(g)2HI(g)已達到平衡。將活塞外拉,則:(1)容器內顏色

;

(2)容器內壓強

;

(3)逆反應速率

;

(4)混合氣體平均相對分子質量

。

變淺變小變小不變

【學以致用】你能解釋以下生活中的現(xiàn)象嗎？CO2+H2OH2CO32NO2(紅棕色)?N2O4(無色)△H＝－56.9kJ/mol【預測】其他條件不變時，

升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動；

降低溫度，平衡向放熱反應方向移動。3、溫度對化學平衡的影響根據(jù)已有規(guī)律，你能預測溫度變化如何影響平衡移動嗎？實驗2-3

2NO2(g)?N2O4(g)紅棕色無色ΔH=-56.9KJ·mol-1

冰水中熱水中現(xiàn)象

解釋紅棕色變淺

紅棕色加深升溫→顏色變深→平衡向吸熱方向移動降溫→顏色變淺→平衡向放熱方向移動NO2與N2O4的混合氣體濃度商Q與平衡常數(shù)KQ＝K改變反應條件

Q≠KQ不變T移動方向K變化△H濃度以及壓強改變首先影響Q(濃度商)，進而促使化學平衡移動，溫度的改變首先影響的是K(平衡常數(shù))。（1）對于吸熱反應，溫度升高，反應正向進行，K值增大（2）對于放熱反應，溫度升高，反應逆向進行，K值減小化學平衡移動的原因——宏觀定量溫度對化學平衡的影響化學平衡的移動能削弱溫度改變給可逆反應所帶來的影響，但并不能完全抵消。正反應是吸熱反應

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆正反應是放熱反應升高溫度正反應是吸熱反應

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆正反應是放熱反應降低溫度化學平衡移動的原因——微觀定性（本質）催化劑降低了反應的活化能，正反應的活化能降低，逆反應的活化能也降低，正逆反應的活化分子百分數(shù)增加倍數(shù)相同，正逆反應速率增加的倍數(shù)也相等。不能改變達到平衡狀態(tài)的反應混合物的組成，只改變到達平衡的時間。催化劑同等程度地改變正反應速率和逆反應速率（v'正＝v'逆）平衡不移動，但會改變反應到達平衡所需要的時間（反應速率）。4、催化劑對化學平衡的影響——理論分析v'正＝v'逆催化劑對化學平衡的影響圖像分析(1)、催化劑能同等程度地改變正反應速率和逆反應速率，因此，對化學平衡的移動沒有影響。催化劑對化學平衡的影響v'正＝v'逆催化劑對化學平衡的影響(2)、使用催化劑的意義①平衡轉化率與非平衡轉化率②速率控制與平衡控制速率控制與平衡控制

在有機反應中，一種反應物可以向多種產(chǎn)物方向轉變時，在反應未達到平衡前，利用反應快速的特點來控制產(chǎn)物比例的即為速率控制（動力學控制）；速率控制往往是通過縮短反應時間或降低反應溫度來達到目的。（催化劑的選擇性）

利用平衡到達來控制產(chǎn)物組成比例的反應即為平衡控制（熱力學控制）；平衡控制一般是通過延長反應時間或提高反應溫度使反應達到平衡點的。舉個例子原平衡(100℃)升溫到200℃減弱(降溫)吸熱反應方向移動減弱但不抵消新平衡（溫度介于100-200℃之間）如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應的物質的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。三、勒夏特列原理(化學平衡移動原理)(1)、適用范圍適用于任何動態(tài)平衡體系(2)、適用條件能影響化學平衡的外界條件的變化原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況（溫度或壓強或一種物質的濃度），當多項條件同時發(fā)生變化時，情況比較復雜；(3)、平衡移動的結果“減弱”外界條件的影響，而不能消除外界條件的影響。增誰減誰增（減）者必增（減）移動方向移動結果總結減誰增誰外界條件的改變平衡移動方向平衡移動結果濃度增大反應物濃度/減小生成物濃度向正反應方向移動反應物濃度減小

/生成物濃度增大減小反應物濃度/增大生成物濃度向逆反應方向移動反應物濃度增大/生成物濃度減小溫度升高溫度向吸熱反應方向移動體系溫度降低降低溫度向放熱反應方向移動體系溫度升高壓強反應前后氣體分子總數(shù)改變增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動體系壓強減小減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移動體系壓強增大反應前后氣體分子總數(shù)不變改變壓強平衡不移動催化劑使用催化劑平衡不移動1、一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應：mA(g)+nB(g)

pC(g)達到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/2但達到平衡時，C的濃度為原來的1.8倍，則下列說法正確的是（）A、m+n>pB、A的轉化率降低C、平衡向正反應方向移動D、C的體積分數(shù)增加B第*頁2、可逆反應2A(g)＋

B(g)C(s)+D(g)達到平衡時，要使正反應速率下降，A的濃度增大，應采用的措施是（）A、增大A的濃度E、減小A的濃度B、增大B的濃度F、減小B的濃度C、增大C的濃度G、減小C的濃度D、增大D的濃度H、減小D的濃度F3、在一定條件下，下列可逆反應達到化學平衡：I2(g)＋H2(g)2HI(g)△H<0，要使混合氣體的顏色加深，可以采取的方法是（）A、降低溫度

B、增大H2的濃度 C