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第2節 化學反應的限度 課時4
第2章 化學反應的方向、限度與速率
1.了解壓強對化學平衡的影響，并能判斷平衡移動的方向；
2.理解平衡移動原理(勒·夏特列原理)
a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
一定條件下：
Q和K的相對大小與平衡移動的關系圖
Q
Q
Q
K
K
K
QQ=K
Q>K
平衡正移
平衡逆移
知識回顧
知識回顧
【預測】壓強對化學平衡的影響
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
高溫、高壓
催化劑
ΔH<0
如果壓縮體積增大壓強，K、Q如何變化？平衡如何移動？
Q＝
c2 (NH3)
c(N2) c3 (H2)
K＝
c 2 (NH3)
c (N2) c 3 (H2)
平
平
平
K不變, Q變？
各物質濃度同等程度增大
壓縮體積
壓強增大
增大體積
壓強減小
各物質濃度同等程度減小
一、壓強對化學平衡的影響
一定條件下，如下三個可逆反應：
V
① N2(g)+3 H2 (g) 2NH3(g)
② H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)
③ N2O4 (g) 2NO2(g)
V
P → 2P
c → 2c
V → V
濃度商如何變化
平衡如何移動
① N2(g)+3 H2 (g) 2NH3(g)
Q1＝
c2 (NH3)
c(N2) c3 (H2)
＝K
P → 2P
c → 2c
Q1’＝
[2c (NH3)]2
2c(N2) [2c (H2)]3
＝ K
< K
壓強增大時,該平衡向正反應方向移動
② H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)
Q2＝
c2 (HI)
c(H2) c (I2)
＝K
P → 2P
c → 2c
2c(H2) 2c (I2)
Q2’＝
[2c (HI)]2
＝K
壓強增大，平衡不移動
③ N2O4 (g) 2NO2(g)
Q3＝
c2 (NO2)
c(N2O4)
＝K
P → 2P
c → 2c
2c(N2O4)
Q3’＝
[2c (NO2)]2
＝2K
＞K
壓強增大時,此反應向逆反應方向移動
對于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
當 m+n ＞ p+q
P
V
Q＜K
O
t
v
t1
v(正)
v(逆)
v′(正)
v′(逆)
平衡正向移動
v(正)、v(逆)同時增大
對于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
當 m+n ＜ p+q
P
V
Q＞K
O
t
v
t1
v(正)
v′(逆)
v(逆)
v′(正)
平衡逆向移動
v(正)、v(逆)同時增大
不要把v(正)增大與平衡向正反應方向移動等同起來,只有v(正)>v(逆)時,才使平衡向正反應方向移動。
對于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
當 m+n ＜ p+q
P
V
Q＜K
O
t
v
t1
v(正)
v(逆)
平衡正向移動
v(正)、v(逆)同時減小
v′(正)
v′(逆)
對于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
當 m+n ＞ p+q
P
V
Q＞K
平衡逆向移動
v(正)、v(逆)同時減小
O
t
v
t1
v(正)
v(逆)
v′(逆)
v′(正)
對于： m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)
c (A) c (B)
Qc＝
p
c (C) c (D)
q
m
n
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
當 m+n ＝ p+q
改變壓強，平衡不移動
Qc
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
·V (m+n)-(p+q)
n (A) n (B)
＝
p
n (C) n (D)
q
m
n
歸納：壓強對化學平衡的影響
1）對于Δvg≠0的反應：增大壓強，化學平衡向氣體分子數減小的方向移動；減小壓強，化學平衡向氣體分子數增大的方向移動。
2）對于Δvg=0的反應：壓強改變，平衡不移動。
注:對于只涉及固體或液體的反應，壓強對平衡體系的影響極其微弱，可以不予考慮。
“如果改變影響平衡的條件之一（如溫度、壓強、以及參加反應的化學物質的濃度），平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。”
二、勒·夏特列原理——平衡移動原理
勒 夏特列
思考與交流
Ⅰ.可逆反應達平衡,改變條件平衡向正方向移動,反應物轉化率一定增大嗎
不一定。若有兩種反應物,增大其中一種反應物的濃度,另一種反應物轉化率增大,濃度增大的反應物的轉化率減小。
Ⅱ.催化劑會影響化學平衡嗎
催化劑能夠同等程度地改變正、逆反應速率,因此它對化學平衡移動無影響。
【練一練】
(1)對于C(s)＋CO2(g)??2CO(g)，在某溫度下達到平衡，縮小容器的體積，平衡不移動(　　)
(2)有氣體參與的反應，改變壓強，平衡一定發生移動(　　)
(3)增大壓強可使2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)平衡向正向移動，原因是增大壓強，v正增大，v逆減小(　　)
(4)恒容容器中充入He，可使N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)平衡向正向移動(　　)
1.判斷下列敘述的正誤
2.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，保持溫度不變，改變下列條件，分析解答下列問題：
(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氣，則平衡________移動。
(3)若保持壓強不變，通入He氣，平衡向正反應方向移動，則x、y、z的關系為________。
(4)若x＋y＝z，恒容條件下充入He氣，則平衡________移動。
正反應
不
x＋y＜z
不
3.下列事實中，不能用勒·夏特列原理加以解釋的是(　　)
A．夏天，打開啤酒瓶時會在瓶口逸出氣體
B．濃氨水中加入氫氧化鈉固體時產生較多的刺激性氣味的氣體
C．壓縮氫氣與碘蒸氣反應的平衡混合氣體，顏色變深
D．將盛有二氧化氮和四氧化二氮混合氣體的密閉容器置于冷水中，混合氣體顏色變淺
C
4.反應C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)　ΔH>0 在一定條件下于密閉容器中達到平衡。下列各項措施中，不能提高乙烷平衡轉化率的是(　　)。
A．增大容器容積　　　 B．升高反應溫度
C．分離出部分氫氣 D．等容下通入惰性氣體
D
惰性氣體對化學平衡的影響
(1)恒溫、恒容條件
原平衡體系
惰性氣體
體系中各組
分濃度不變
Q = K
平衡不移動
(2)恒溫、恒壓條件
原平衡體系
平衡體系容
器容積增大
惰性氣體
各組分濃度
同比例減小
減壓
5.改變反應容器體積使壓強變化，但不會使下列化學反應的平衡發生移動的是(　　)
A．Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)
B．3H2(g)＋N2(g)??2NH3(g)
C．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)
D．C(s)＋CO2(g)??2CO(g)
A
反應
條件
對化
學平
衡的
影響
溫度
濃度
壓強
升高溫度，平衡向吸熱方向移動
降低溫度，平衡向放熱方向移動
改變濃度，若Q < K，平衡正向移動
改變濃度，若Q > K，平衡逆向移動
改變壓強，若Q < K，平衡正向移動
改變壓強，若Q > K，平衡逆向移動
勒·夏特列原理

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