影响化学平衡的条件

第三节化学平衡（第二课时）【复习】化学平衡状态的定义：（化学反应的限度）化学平衡的特征：一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。逆等动定变V正V逆V正=V逆vt0定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。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′′总结：化学平衡的研究对象是——————，化学平衡是有条件限制的————平衡，只有在————————时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被————，反应混合物里各组分的含量不断—————，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正——v逆，然后在新条件下建立————可逆反应动态条件一定破坏发生变化新的平衡≠⑴若外界条件改变，引起V正V逆，此时正反应占优势，化学平衡向正反应方向移动。⑵若外界条件改变，引起V正＜V逆，此时逆反应占优势，化学平衡向逆反应方向移动。⑶若外界条件改变，引起V正、V逆同倍数改变，则V’正=V’逆，化学平衡不发生移动。浓度【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？化学反应速率温度压强催化剂【思考】如何通过改变条件来打破旧平衡？可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。1、浓度对化学平衡的影响（P26）现象分析:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色滴加3～10滴浓H2SO4滴加10～20滴6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液增大c(H+)橙色加深C(Cr2O72-)增大平衡逆向移动平衡破坏减小c(H+)黄色加深C(CrO42-)增大平衡破坏平衡正向移动结论:增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动结论:减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动溶液橙色加深溶液黄色加深现象及分析滴加饱和FeCl3溶液滴1mol/LKSCN溶液滴加NaOH溶液现象Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)增大c(Fe3+)增大c(SCN-)红色加深C[Fe(SCN)3)增大平衡破坏平衡正向移动结论:增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动减小c(Fe3+)红色变浅C[Fe(SCN)3)减小平衡破坏平衡逆向移动结论:减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动Fe3++3OH-〓Fe(OH)3↓红色加深红色加深有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅实验探究(P27实验2－6)浓度对化学平衡的影响在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动学与问:其他条件不变时,如果增大反应物浓度或减小生成物浓度,正、逆反应速率如何变化？平衡如何移动？正、逆反应速率变化与平衡移动有何关系？规律:增大反应物浓度vtV正V逆V’逆V’正V’逆V’正平衡正向移动V’正=V’逆减小生成物浓度V’正vtV逆V’逆V’正=V’逆平衡正向移动V’正V’逆V正增大生成物浓度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆平衡逆向移动V’逆V’正减小反应物浓度V’逆vtV逆V’正V’正=V’逆平衡逆向移动V’逆V’正V正速率-时间关系图：由以上四图可以得出结论：1）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2）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3）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思考：化学平衡的移动能完全抵消浓度改变给可逆反应所带来的影响吗？总的来说：化学平衡的移动能削弱浓度改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。随堂练习已知在氨水中存在下列平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-(1)、向氨水中加入MgCl2固体，平衡向移动，OH-浓度，NH4+浓度。(2)、向氨水中加入浓盐酸，平衡向移动，此时溶液中浓度减小的粒子有。(3)、向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向移动，此时发生的现象是。正反应方向减小增大正反应方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反应方向有气体放出练习：可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在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的浓度有何变化？①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度①平衡正向移动，CO浓度增大②平衡不移动，CO浓度不变③平衡逆向移动，CO浓度减小小结：①增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡有影响，如：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。应用：在工业生产中适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可以提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本2SO2(g)+O2(g)SO3(g)的平衡体系中，为了提高SO2的利用率，可采用什么措施？催化剂2、温度对化学平衡的影响(P30)实验探究(实验2－7)2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol(红棕色)(无色)热水冰水常温2NO2(气)N2O4(气)△H=-56.9kJ/mol(红棕色)(无色)NO2浓度增大NO2浓度减小混合物受热时颜色（）混合物遇冷时颜色（）现象分析：加深变浅平衡向吸热反应方向移动平衡向放热反应方向移动温度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利规律:1、混和物受热时，速率均（），但，故平衡向方向移动；2、混和物遇冷时，速率均（），但，故平衡向方向移动；增大Ѵ(吸)Ѵ(放)吸热反应减小Ѵ(吸)Ѵ(放)放热反应升高温度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。2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol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。2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol温度对化学平衡的影响：速率-时间关系图总结：升高温度降低温度化学平衡向放热的方向移动化学平衡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，但并不能完全抵消。化学平衡的移动，是由于外界条件的改变而引起V正≠V逆【小结】[总结]改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件平衡移动①②③增大反应物浓度减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度增大生成物浓度向逆反应方向移动增大压强向？的方向移动减小压强向？的方向移动升高温度向吸热反应方向移动向放热反应方向移动降低温度练习在高温下，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、保持容积不变,加入HBr(g)B、降低温度C、升高温度D、保持容积不变,加入H2(g)(AC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)在一定温度下的密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)(正反应放热)当反应达到平衡时将容器的温度升高,则V(正)、V(逆),混合气体的颜色,H2的转化率，混合气体的平均相对分子质量。增大增大加深减小不变3、压强对化学平衡的影响实验探究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。压强对化学平衡的影响实验探究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。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②。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压强/MPa15103060100NH3/%2.09.216.435.553.669.4450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据N2（g）+3H2（g）2NH3（g）6000C,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的实验数据压强/MPa0.10.51.010SO3的分解率/﹪26.314.210.54.6压强对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。压强对化学平衡的影响规律：对于反应前后气体体积有变化可逆反应思考:改变压强时对正、逆反应速率有怎么样影响?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。2NO2(气)N2O4(气)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。2NO2(气)N2O4(气)压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g)cC(g)速率-时间关系图总结：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，但并不能完全抵消。[讨论]对于反应2NO2(气)N2O4(气)试比较以下三种状态下的压强关系：改变压强前混和气体压强P1；改变压强后瞬时气体压强P2；改变压强达新平衡后混和气体压强P3；加压：；减压：。P2＞P3＞P1P1＞P3＞P2压强对化学平衡的影响规律：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)2C(气)＋D(固)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压强对化学平衡的影响在一定温度下的密闭容器中存在2NO2(气)N2O4(气)平衡，先保持容器容积不变，充入Ar气以增大压强后，正逆反应速率将如何变化？平衡将如何移动？若保持压强不变，充入Ar气，正逆反应速率如何变化？平衡如何移动？⑴正逆反应速率均不变；平衡不移动。⑵正逆反应速率均减小；平衡逆向移动。小结：①在容积不变的的密闭容器中，气体反应已经建立化学平衡，若向该容器中充入一种不能与反应体系中各物质发生反应的气体(有时称惰性气体），尽管容器中总压强增大了，但平衡体系中各组分的分压却未发生变化，，化学平衡不移动。②在压强不变容积可变的恒压容器中，当充入一种与反应体系中的各物质不反应的气体，尽管此时体系的总压强保持不变，但原平衡体系中的各物质的分压减小，使化学平衡向气态物质系数和增大的方向移动。压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。注意练习：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？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+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)1、某一温度下，在一带有活塞的体积可变的密闭容器中，可逆反应：N2+3H2=2NH3达到平衡，若向活塞施加一定的压力，使容器体积减小，则下列叙述正确的是()；若保持该容器的体积不变，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是()DEB