影响平衡状态的因素和化学平衡常数123

第三节化学平衡第四课时——影响化学平衡的因素选修4《化学反应原理》第二章化学反应速率和化学平衡（复习回忆）化学平衡状态的特征(1)逆：可逆反应(2)等：正反应速率=逆反应速率(3)动：动态平衡(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。√√V正≠V逆V正=V逆条件改变平衡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(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。一、化学平衡的移动（平衡移动）1、定义：一定条件下的可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变影响平衡的条件（如：浓度、压强、温度等），原平衡被破坏（V正≠V逆），直至V正、V逆再次相等，在新的条件下建立新的化学平衡状态。V正V逆平衡向正反应方向移动V正=V逆平衡不移动V正V逆平衡向逆反应方向移动3、化学平衡移动的方向：由V正、V逆的相对大小决定外界条件发生变化,导致正逆反应速率不相等。2、移动的原因：1、浓度的变化对化学平衡的影响（P26实验2－5）二.影响化学平衡状态的因素滴加3~10滴浓硫酸滴加10~20滴NaOHCr2O72-（橙色）+H2OCrO42-（黄色）+2H+编号步骤K2Cr2O7溶液12滴加3～10滴浓H2SO4滴加10～20滴浓6mol/LNaOH溶液橙色加深溶液黄色加深结论：增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。编号FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl(血红色)(黄色)步骤1步骤2现象现象12滴加饱和FeCl3溶液滴加1mol/LKSCN溶液滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液溶液红色加深溶液红色加深有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅二.影响化学平衡状态的因素（一）浓度的变化对化学平衡的影响（P27实验2－6）结论：增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。1、浓度对化学平衡的影响规律：在其他条件不变的情况下：增大反应物浓度或减小生成物浓度增大生成物浓度或减小反应物浓度化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响v正和v逆，化学平衡不移动注：固态或纯液态的浓度是常数，改变固态或纯液态的用量，浓度不变（则反应速率不变），平衡不移动2.FeCl2中存在Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡，请问往该溶液中滴加浓盐酸,发生的变化是（）（多选）(A)平衡向逆反应方向移动(B)平衡向正反应方向移动(C)溶液由浅绿色变成黄色(D)溶液由浅绿色变为深绿色4.把氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-。加入以下物质可使c(Ca2+)减少，而使c(OH-)增大的是（）(多选)A．加入少量MgCl2固体B．加入少量Na2CO3固体C．加入少量NaOH固体D．加入少量KCl晶体原理：反应物浓度瞬间↑，V﹝正﹞↑,V﹝逆﹞不变，V﹝正﹞V﹝逆﹞，平衡正向移动增大反应物浓度V(正)V(逆)V`(正)vt0V`(逆)速率—时间图像1.增加反应物的浓度，平衡正向移动。2.增大生成物浓度，平衡向逆向移动原理：生成物浓度瞬间↑，V﹝正﹞不变，V﹝逆﹞↑,V﹝正﹞＜V﹝逆﹞，平衡逆向移动.增大生成物浓度V(逆)vt0V(正)V`(逆)V`(正)只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；3.减小反应物浓度，平衡向逆向移动原理：反应物的浓度瞬间↓,V﹝正﹞↓,V﹝逆﹞不变，V﹝正﹞＜V﹝逆﹞，平衡逆向移动.减小反应物浓度V(正)V(逆)v0V`(逆)V`(正)t4.减小生成物浓度，平衡正向移动原理：生成物的浓度瞬间↓,V﹝逆﹞↓,V﹝正﹞不变，V﹝正﹞＞V﹝逆﹞，平衡正向移动.减小生成物浓度v0V(正)V(逆)V`(正)V`(逆)t只要是减小浓度，不论减小的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定小于原平衡状态。应用:在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2+O22SO3△H0，试回答下列问题:生产过程中常常通入过量的空气，你认为其原因是什么？催化剂小结：反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,这种物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。所以在工业生产中适当增大廉价反应物的浓度，使平衡正向移动，以提高价格高的原料的转化率，从而降低生产成本。浓度对化学平衡移动的几个注意点①对平衡体系中的固态和纯液体物质，其浓度可看作一个常数，改变固态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。③只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。②反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,这种物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系压强（MPa)15103060100NH3%2.09.216.435.553.669.4压强增大，NH3％增大，平衡向正反应方向移动。增大压强，平衡向气体分子数减小方向移动；减小压强，平衡向气体分子数增大方向移动。2、压强对化学平衡的影响结论：对于有气体参与的反应，其他条件不变时,练习1.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)②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)⑤H2S(g)H2(g)+S(s)平衡正向移动平衡逆向移动平衡逆向移动平衡不移动平衡不移动增大压强，平衡向气体分子数减小方向移动。A（s）+B（l）C（s）⑥平衡不移动增大压强V分子数小vtV正V逆V分子数大结论：增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动。速率—时间图像减小压强V分子数大vtV正V逆V分子数小结论：减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。速率—时间图像思考：恒温恒容时，充入稀有气体，平衡如何移动？恒温恒压时，充入稀有气体，平衡如何移动？平衡不移动平衡向气体分子数增大的方向移动2、压强对化学平衡的影响提升题：实验探究2NO2(气)N2O4(气)现象：(2分子，红棕色)(1分子，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。压强对化学平衡的影响2NO2(气)N2O4(气)(2分子，红棕色)(1分子，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2.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:A.a＞b+cB.a＜b+cC.a＝b+cD.a＝b=cA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+npB、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)练习(红棕色)(无色)[讨论]A：混和气体受热颜色变深，说明①；②。B：混和气体遇冷颜色变浅，说明①；②。NO2浓度增大平衡向逆反应方向移动NO2浓度减小平衡向正反应方向移动2NO2N2O4△H=-56.9kJ/mol总结：其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。（三）温度对化学平衡的影响规律：[分析]A：混合物受热时，速率均增大，但V(吸)V(放)，故平衡向吸热反应方向移动；B：混合物遇冷，速率均减少，但V(吸)V(放)，故平衡向放热反应方向移动；升高温度V吸vtV正V逆V放结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。2.速率时间关系图像:降低温度V放vtV正V逆V吸结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。2.速率时间关系图像:1.已知反应A2（g）+2B2（g）2AB2（g）△H0(放热)，下列说法正确的()A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动B课堂练习2A2B+C（正反应为吸热反应）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、加压B、减压C、减小C的浓度D、降温D2、反应（各物质为气体）3、反应（各物质为气体）2A2B+C（正反应为吸热反应）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、降温D、升温BD双选2NO2N2O4（正反应为放热反应）4、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思考：(四）催化剂对化学平衡的影响1.催化剂怎样改变化学反应速率？2.催化剂对于一个可逆反应的正逆反应的化学反应速率有何影响？小结：催化剂可以同等程度的改变v正和v逆（四）催化剂对化学平衡的影响3.催化剂对于可逆反应化学平衡有何影响？结论：使用催化剂，化学平衡不移动；但可以改变达到平衡所需的时间。V’正=V’逆V正=V逆t1T(s)0V加入正催化剂VV正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆加入负催化剂1：图中a曲线表示一定条件下可逆反应N2（g）十3H2（g）2NH3（g）（正反应为放热反应）的反应过程。若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是A.加入催化剂B.降低温度C.增大体系压强D.增大N2的浓度A课堂练习2、反应（各物质为气体）2A2B+C（正反应为吸热反应）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BD改变的条件平衡移动的方向平衡移动的结果增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度增大体系压强减小体系压强升高体系温度降低体系温度小结：正反应方向使反应物浓度减小逆反应方向使反应物浓度增大逆反应方向使生成物浓度减小正反应方向使生成物浓度增大2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)△H0正反应方向体系压强减小逆反应方向体系压强增大逆反应方向体系温度降低正反应方向体系温度升高如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），平衡就向着能够这种改变的方向移动。减弱勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如：浓度、压强或温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，这个规律叫勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理。勒夏特列原理其中包含：①平衡移动只能减弱某种改变，不能抵消某种改变。1.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:A.a＞b+cB.a＜b+cC.a＝b+cD.a＝b=cA创新教程2、压强对化学平衡的影响提升题：实验探究2NO2(气)N2O4(气)现象：(2分子，红棕色)(1分子，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。压强对化学平衡的影响2NO2(气)N2O4(气)(2分子，红棕色)(1分子，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