影響化學(xué)平衡的因素MicrosoftOfficePowerPoint2007幻燈片

化學(xué)平衡第二節(jié)第三課時【復(fù)習(xí)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體反應(yīng)物的接觸面積等化學(xué)平衡的特征：逆等動定變——可逆反應(yīng)——V正=V逆——動態(tài)平衡。達(dá)平衡后，反應(yīng)仍在進(jìn)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(xué)平衡被破壞是平衡發(fā)生移動？思考：改變哪些反應(yīng)條件可使Q≠K，從而改變化學(xué)平衡狀態(tài)？

濃度商只與濃度有關(guān)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。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(xué)反應(yīng)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(xué)平衡移動的方向化學(xué)平衡1Q＝K改變反應(yīng)條件不平衡

Q

≠K思考：如何改變化學(xué)平衡狀態(tài)呢？一段時間化學(xué)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(xué)平衡的移動反應(yīng)速率改變，且變化量不同Q＝K3.化學(xué)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(xué)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(yīng)處于平衡狀態(tài);Q>K時，平衡逆移一、化學(xué)平衡的移動1.概念：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，如果改變反應(yīng)條件，平衡狀態(tài)被破壞，這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程。如何增加反應(yīng)物的濃度？如何減小反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(zhì)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(xué)平衡的因素（1）濃度對化學(xué)平衡的影響——實(shí)驗(yàn)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(yīng)使其濃度減小，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動；(2)加入KSCN溶液使SCN-的濃度增大，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。二．影響化學(xué)平衡的因素實(shí)驗(yàn)2-11、濃度對化學(xué)平衡的影響——實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)平衡移動的原因——宏觀定量Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3K=

增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減小反應(yīng)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(yīng)方向移動Q>K平衡向逆反應(yīng)方向移動Q>K平衡向逆反應(yīng)方向移動Q<K平衡向正反應(yīng)方向移動

增大反應(yīng)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(yīng)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(yīng)物濃度，正、逆反應(yīng)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(yīng)速率是否一定增大？增大濃度，再次達(dá)平衡之后，新平衡速率和原平衡比較？化學(xué)平衡移動的原因——微觀定性（本質(zhì)）對以上四圖做如下總結(jié)：a）改變反應(yīng)物濃度瞬間，只能改變正反應(yīng)速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應(yīng)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(jié)：a）改變反應(yīng)物濃度瞬間，只能改變正反應(yīng)速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應(yīng)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(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動對以上四圖做如下總結(jié)：a）改變反應(yīng)物濃度瞬間，只能改變正反應(yīng)速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應(yīng)速率c）改變濃度瞬間，若v(正)>v(逆)，平衡向正反應(yīng)方向移動若v(逆)>v(正)，平衡向逆反應(yīng)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(jié)論：在其他條件不變時，增大反應(yīng)物或減小生成物濃度化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物或增大生成物濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動①改變固態(tài)或純液態(tài)的量,化學(xué)平衡不移動.幾個注意點(diǎn)③反應(yīng)物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。②作為離子反應(yīng)，只有改變實(shí)際參加反應(yīng)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(yīng)用：工業(yè)生產(chǎn)時，適當(dāng)增大廉價反應(yīng)物濃度來提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)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(yīng)方向移動；減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黃色2、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響：設(shè)疑:對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變，若是引起了反應(yīng)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(xué)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(yīng)②改變壓強(qiáng)使氣體濃度改變，才可能改變平衡這里壓強(qiáng)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(qiáng)減小體系壓強(qiáng)增大活塞從Ⅰ處→Ⅱ處活塞從Ⅱ處→Ⅰ處

實(shí)驗(yàn)2-2

2NO2(g)?N2O4(g)紅棕色無色注意：平衡移動的結(jié)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析減壓向逆反應(yīng)方向移動物質(zhì)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(yīng)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(zhì)濃度瞬間增大加壓前加壓NO2濃度比②中的減小實(shí)驗(yàn)（同溫度下）壓強(qiáng)各物質(zhì)濃度（mol·L-1）濃度商(Q)NO2N2O4原化學(xué)平衡容器容積為Vp1ab擴(kuò)大容積至2V時P1ab通過計(jì)算Q2＝2K，

即Q2＞

K

向逆反應(yīng)方移動

121212

b(a)2

＝

2ba2

Q2＝12

12

2NO2(g)N2O4(g)ba2

＝

KQ1＝同溫度：化學(xué)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?qū)嶒?yàn)（同溫度下）壓強(qiáng)各物質(zhì)濃度（mol·L-1）濃度商(Q)NO2N2O4原化學(xué)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(jì)算Q2＝K/2，

即Q2＜

K

向正反應(yīng)方移動

化學(xué)平衡移動的原因——宏觀定量實(shí)驗(yàn)（同溫度下）壓強(qiáng)各物質(zhì)濃度（mol·L-1）濃度商(Q)ABCD原化學(xué)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(qiáng)（減小容器的容積）會使化學(xué)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(xué)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(qiáng)

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆減小壓強(qiáng)2NO2(g)

N2O4(g)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)提示——壓強(qiáng)對氣體分子數(shù)大的方向速率影響大N化學(xué)平衡移動的原因——微觀定性（本質(zhì)）氣體體積改變的瞬間,首先考慮物質(zhì)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(qiáng)v'正＝v'逆減小壓強(qiáng)H2(g)+I2(g)2HI(g)化學(xué)平衡移動的原因——微觀定性（本質(zhì)）改變的條件(其他條件不變)

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

的方向移動減小壓強(qiáng)（增大容積）向增大壓強(qiáng)的方向移動向氣體分子總數(shù)

的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)----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(jié)論：1.在具有活塞的密閉容器中,一定溫度下的可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)已達(dá)到平衡。將活塞外拉,則:(1)容器內(nèi)顏色

;

(2)容器內(nèi)壓強(qiáng)

;

(3)逆反應(yīng)速率

;

(4)混合氣體平均相對分子質(zhì)量

。

變淺變小變小不變

【學(xué)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(yù)測】其他條件不變時，

升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；

降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。3、溫度對化學(xué)平衡的影響根據(jù)已有規(guī)律，你能預(yù)測溫度變化如何影響平衡移動嗎？實(shí)驗(yàn)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(yīng)條件

Q≠KQ不變T移動方向K變化△H濃度以及壓強(qiáng)改變首先影響Q(濃度商)，進(jìn)而促使化學(xué)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(yīng)，溫度升高，反應(yīng)正向進(jìn)行，K值增大（2）對于放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)逆向進(jìn)行，K值減小化學(xué)平衡移動的原因——宏觀定量溫度對化學(xué)平衡的影響化學(xué)平衡的移動能削弱溫度改變給可逆反應(yīng)所帶來的影響，但并不能完全抵消。正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆正反應(yīng)是放熱反應(yīng)升高溫度正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

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

在有機(jī)反應(yīng)中，一種反應(yīng)物可以向多種產(chǎn)物方向轉(zhuǎn)變時，在反應(yīng)未達(dá)到平衡前，利用反應(yīng)快速的特點(diǎn)來控制產(chǎn)物比例的即為速率控制（動力學(xué)控制）；速率控制往往是通過縮短反應(yīng)時間或降低反應(yīng)溫度來達(dá)到目的。（催化劑的選擇性）

利用平衡到達(dá)來控制產(chǎn)物組成比例的反應(yīng)即為平衡控制（熱力學(xué)控制）；平衡控制一般是通過延長反應(yīng)時間或提高反應(yīng)溫度使反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)的。舉個例子原平衡(100℃)升溫到200℃減弱(降溫)吸熱反應(yīng)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(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)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(xué)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(xué)平衡的外界條件的變化原理的適用范圍是只有一項(xiàng)條件變化的情況（溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度），當(dāng)多項(xiàng)條件同時發(fā)生變化時，情況比較復(fù)雜；(3)、平衡移動的結(jié)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(jié)果總結(jié)減誰增誰外界條件的改變平衡移動方向平衡移動結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度/減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度減小

/生成物濃度增大減小反應(yīng)物濃度/增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度增大/生成物濃度減小溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動體系溫度降低降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動體系溫度升高壓強(qiáng)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)改變增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動體系壓強(qiáng)減小減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動體系壓強(qiáng)增大反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變改變壓強(qiáng)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(yīng)：mA(g)+nB(g)

pC(g)達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/2但達(dá)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(zhuǎn)化率降低C、平衡向正反應(yīng)方向移動D、C的體積分?jǐn)?shù)增加B第*頁2、可逆反應(yīng)2A(g)＋

B(g)C(s)+D(g)達(dá)到平衡時，要使正反應(yīng)速率下降，A的濃度增大，應(yīng)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(yīng)達(dá)到化學(xué)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