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第二節 化學平衡 課時3
第二章 化學反應速率與化學平衡
1.理解溫度、濃度、壓強等對化學平衡狀態的影響。
2.理解勒夏特列原理，能依據原理分析平衡移動的方向，體會理論對實踐的指導作用。
我們知道，不同溫度下物質的溶解度不同，對于達到溶解平衡的飽和溶液，改變溫度時，溶解與結晶的速率不再相等，溶解平衡被打破，直至建立新的平衡。
那么，化學平衡是否也只有在一定條件下才能保持？當一個可逆反應達到化學平衡狀態后，如果改變濃度、溫度、壓強等反應條件，平衡狀態是否也會發生變化？法國著名科學家亨利·勒夏特列生于1850年10月8日，在家庭的熏陶下他從小就對科學感興趣，1888年，他根據大量的事實提出了平衡移動原理，也稱為勒夏特列原理。你知道它的內容是什么嗎？
在一定條件下，當一個可逆反應達到化學平衡狀態后，如果改變濃度、壓強、溫度等條件，化學平衡狀態是否會發生變化？如何變化？
一、化學平衡移動
在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態后，如果改變反應條件，平衡狀態被破壞，平衡體系的物質組成也會隨著改變，直到達到新的平衡狀態。這種由原有的平衡狀態達到新的平衡狀態的過程叫做化學平衡的移動。
平衡移動與反應速率的關系
1.外界條件對化學平衡移動的影響是通過改變反應速率來實現的。條件改變時：
①若v(正)=v(逆)，平衡不移動；
②若v(正)>v(逆)，平衡向正反應方向移動；
③若v(正)2.等溫條件下，濃度商與平衡常數的大小關系，可以判斷化學平衡移動的方向：
①Q < K時，平衡向正反應方向移動，直到達到新的平衡狀態；
②Q＝K時，可逆反應處于平衡狀態；
③Q > K時，平衡向逆反應方向進行，直到達到新的平衡狀態。
二、影響化學平衡的因素
已知平衡體系：Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3;將 5 mL 0.015 mol/L KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol/L FeCl3 溶液混合后加入到試管中，平衡后均分在a、b、c三支試管中。
濃度對化學平衡的影響
實驗
現象
結論 　
溶液紅色變淺
在其他條件不變的情況下，增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動。
溶液紅色加深
①增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，可瞬間增大v(正)或減小v(逆)，使得v(正)>v(逆)，化學平衡向正反應方向移動。
②減小反應物的濃度或增大生成物的濃度，可瞬間減小v(正)或增大v(逆), 使得v(正)濃度對化學平衡的影響規律
壓強對化學平衡的影響
已知平衡體系：2NO2(g) N2O4(g);用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合氣體，將細管端用橡膠塞封閉。然后將活塞抽出一定距離或壓縮一定距離，觀看管內混合氣體顏色的變化。
實驗 體系壓強增大 體系壓強減小
現象
結論
氣體顏色先變深有逐漸變淺
氣體顏色先變淺有逐漸變深
在其他條件不變的情況下，增大壓強，平衡向正反應方向移動（向氣體體積減小的方向移動）；減小壓強，平衡向逆反應方向移動（向氣體體積增大的方向移動）。
壓強對化學平衡的影響規律
①增大壓強（縮小體積），可瞬間增大v(正)和v(逆)(影響程度不同)，化學平衡向氣體體積減小的方向移動。
②減小壓強（增大體積），可瞬間減小v(正)和v(逆)(影響程度不同)，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。
以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)為例
Ⅱ.m＋n＜p＋q
Ⅲ.m＋n=p＋q
Ⅰ.m＋n>p＋q：
增大壓強
減小壓強
增大壓強
減小壓強
增大壓強
減小壓強
溫度變化對化學平衡的影響
已知平衡體系：2NO2(g) N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ/mol;把NO2和N2O4的混合氣體連通器，一端浸泡在熱水中，另一端浸泡在冷水中。觀察混合氣體顏色的變化。
實驗 浸泡在熱水中 浸泡在冷水中
現象
結論
視頻
氣體紅棕色加深
氣體紅棕色變淺
在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向逆反應方向移動(向吸熱反應的方向移動)；降低溫度，平衡向正反應方向移動(向放熱反應的方向移動)。
溫度對化學平衡的影響規律
①升高溫度，可瞬間增大v(正)和v(逆)(影響程度不同)，化學平衡向吸熱反應方向移動。
②降低溫度，可瞬間減小v(正)和v(逆)(影響程度不同)，化學平衡向放熱反應方向移動。
以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH為例：
Ⅰ.ΔH<0
Ⅱ.ΔH>0
催化劑對化學平衡移動無影響
催化劑能同等程度地改變正反應速率和逆反應速率，因此，它對化學平衡的移動沒有影響。催化劑不能改變達到化學平衡狀態的反應混合物的組成，但使用催化劑能改變反應達到平衡所需的時間。
使用催化劑
三、勒夏特列原理
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) ，平衡就向著能減弱這種改變的方向移動——勒夏特列原理（平衡移動原理）。
亨利·勒夏特列
(Le Chatelier)1850~1936
法國化學家
注意事項
①勒夏特列原理僅適用于已達到平衡的反應體系，不可逆過程或未達到平衡的可逆過程均不能使用該原理。此外，勒夏特列原理對所有的動態平衡(如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等)都適用。
②勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個條件，則不能簡單地根據勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時，才能根據勒夏特列原理進行判斷。
③勒夏特列原理中的“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉”，即平衡移動不能將外界影響完全消除，而只能減弱。
A．在已達平衡的可逆反應中，若增大某物質的濃度，其他條件不變，則平衡向減小該物質的濃度的方向移動，移動的結果是該物質的濃度比原平衡中的濃度大。
B．在已達平衡的可逆反應中，若增大平衡體系的壓強，其他條件不變(溫度不變)，則平衡向減小壓強的方向(氣體總體積減小的方向)移動，移動的結果是新平衡的壓強比原平衡的壓強大。
C．對已達平衡的可逆反應，若升高平衡體系的溫度，其他條件不變，則平衡向消耗熱量(吸熱)的方向移動，移動的結果是新平衡的溫度比原平衡的溫度高。
④應用勒夏特列原理時應弄清是否真的改變了影響化學平衡的條件。如改變平衡體系中固體或純液體的量、在恒溫恒容條件下充入惰性氣體等，并未改變影響化學平衡的條件。
練一練
1. 在高溫下，反應 2HBr(g) H2(g) +Br2(g) △H ＞0要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是(雙選)（ ）
A. 升高溫度
B. 增大H2濃度
C. 增大壓強（壓縮容器的體積）
D. 移走部分Br2(g)
E. 加入催化劑
A C
A．氯水中有下列平衡:Cl2＋H2O HCl＋HClO,當加入AgNO3溶液后溶液顏色變淺
B．采用高壓有利于合成氨反應N2＋3H2 2NH3
C．反應CO＋NO2 CO2＋NO(△H<0)升高溫度平衡向逆反應方向移動
D．使用催化劑有利于合成氨反應N2＋3H2 2NH3
D
2.下列事實中，不能用勒夏特列原理解釋的是（ ）
3.在密閉容器中，反應xA(g)＋yB(g) zC(g)，在一定條件下達到平衡狀態，試回答下列問題。
(1)若x＋y>z，縮小體積，增大壓強，則平衡向 方向移動。
(2)若保持體積不變，通入He，則平衡 移動。
(3)若保持壓強不變，通入He，平衡向正反應方向移動，則x、y、z的關系為 。
(4)若x＋y＝z，縮小體積，增大壓強，則平衡 移動。
正反應　
不　
x＋y不　
4.mA(g)+nB(g)pC(g),m+n ＜ p,當反應達到平衡后,若溫度改變,其反應速率的變化曲線分別如圖所示:
(1)圖①表示的溫度變化是　　　 　,
平衡向　　　　方向移動。
(2)圖②表示的溫度變化是　 　　　,
平衡向　　　　方向移動。
(3)正反應是　　　熱反應,逆反應是
　　　熱反應。
升高溫度　
逆反應
降低溫度　
正反應
放
吸

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