化学平衡移动

第三节化学平衡【学习目标】1、掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响；2、能够画出简单的化学反应速率和平衡移动的图形、图表；3、理解勒沙特勒原理的涵义。【重点难点】1、浓度、压强和温度对化学平衡的影响。2、平衡移动原理的应用。1、浓度对化学平衡的影响（P28）溶液橙色加深溶液黄色加深已知K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H＋K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。取两支试管各加入5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。滴加3～10滴浓硫酸滴加10～20滴6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液现象分析: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黄色加深C(CrO42-)增大溶液橙色加深实验探究(P29实验2－6)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl(血红色)(无色)(黄色)(无色)编号12步骤（1）滴加饱和FeCl3溶液滴加浓的KSCN溶液现象颜色加深颜色加深C生增大增大步骤（2）滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象试管都有红褐色沉淀，且溶液颜色变浅C生都减小实验结论在其他条件不变时，1增大反应物或减小生成物的浓度化学平衡向正反应方向移动。2减小反应物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。1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′逆速率～时间图：横坐标表示时间纵坐标表示速率解释：在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，正、逆反应速率都加快，但V正V逆，因此，平衡向正反应方向移动。2减小生成物浓度vtV逆V′正=V′逆平衡正向移动V′正V′逆V′正V′逆V正解释：在其它条件不变的情况下，减小生成物的浓度，正、逆反应速率都减慢，但V′正V′逆，因此，平衡向正反应方向移动。3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′正解释：在其它条件不变的情况下，增大生成物的浓度，正、逆反应速率都加快，但V′正V′逆，因此，平衡向逆反应方向移动。4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′正解释：在其它条件不变的情况下，减小反应物的浓度，正、逆反应速率都减慢，但V′正V′逆，因此，平衡向逆反应方向移动。图象连续？为什么？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：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。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态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。②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。③只改变一种物质浓度后，速率－时间图象是连续的。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)2SO3(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、压强对化学平衡的影响：NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。实验数据：解释：说明：增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→v正v逆→平衡向正反应方向移动。压强(MPa)15103060100NH3%2.09.216.435.553.669.4N2十3H22NH31)先决条件：2)结论：对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，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(气体计量数减小)的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大（气体计量数增大）的方向移动。体积缩小：即气体分子数目减少。体积增大：即气体分子数目增多。说明:反应体系中有气体参加且反前后总体积发生改变。aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+dV正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V′正=V′逆V′逆V′正若其它条件不变，一次性增大压强，会使气体的浓度增大，使正逆反应速率都加快，但V′正V′逆，平衡向气体体积缩小的方向移动。3)速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性。为什么？V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V′正=V′逆V′正V′逆3)速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性。为什么？若其它条件不变，一次性增大压强，会使气体的浓度增大，使正逆反应速率都加快，但V′正V′逆，平衡向气体体积缩小的方向移动。V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V′正=V′逆V′正V′逆3)速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性。若其它条件不变，一次性减小压强，会使气体的浓度减小，使正逆反应速率都减慢，但V′正V′逆，平衡向气体体积增大的方向移动。V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V′正=V′逆V′逆V′正3)速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性。若其它条件不变，一次性减小压强，会使气体的浓度减小，使正逆反应速率都减慢，但V′正V′逆，平衡向气体体积增大的方向移动。思考：对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g)如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？速率-时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，V’正=V’逆，平衡不移动。t2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3、温度对化学平衡的影响P30实验探究(实验2－7)2NO2(气)N2O4(气)△H＝－56.9kJ/mol(红棕色)(无色)混和气体受热颜色变深；遇冷颜色变浅。现象：[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[结论]在其它条件不变的情况下：A：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；B：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。[分析]A：混合物受热时，速率均增大，但Ѵ(吸)Ѵ(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Ѵ(吸)Ѵ(放)，故平衡向放热反应方向移动；其他条件不变时，若正反应为放热反应，能否画出温度升高时的v－t图象？V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V′正=V′逆V′逆V′正升高温度（正反应是放热反应）速率-时间关系图：2NO2N2O4注意：温度对平衡的影响，图像具有不连续性。为什么？vtvtV′吸V′放V′吸=V′放V′放V′吸V′放=V′吸升高温度平衡向吸热方向移动降低温度平衡放热方向移动t1温度对化学平衡的影响：速率-时间关系图四、催化剂对化学平衡的影响：同等程度改变化学反应速率，V′正=V′逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。催化剂对可逆反应的影响：4、催化剂对于化学平衡的影响请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响加入正催化剂vtV正V逆V′正=V′逆加入负催化剂vtV正V逆V′正=V′逆平衡移动的本质：化学平衡为动态平衡，条件改变造成V正≠V逆注意：减弱外界条件影响，但不能抵消外界条件的影响。如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。平衡移动原理（勒沙特列原理）：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aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H0(a+bc+d)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减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），平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。