資源簡介

(共45張PPT)
第二單元 化學反應速率與化學平衡
第二節 化學平衡
第3課時 影響化學平衡的因素
學習目標
1.了解溫度、濃度、壓強、催化劑對化學平衡的影響，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)
3.能通過實驗證明化學平衡的存在，進一步發展粒子觀、平衡觀
化學平衡狀態有哪些特征？
條件改變，平衡如何變化？是否像影響速率因素一樣變化？
逆
等
動
定
變
溫故知新
影響化學反應速率的外界條件主要有哪些？
化學反
應速率
濃度
壓強
溫度
催化劑
溫故知新
2. 移動的原因：外界條件發生變化。
V正=V逆≠0
條件改變
V正=V逆≠0
′
′
一定時間
V正 ≠ V逆
′
′
平衡1 不平衡 平衡2
概念：改變外界條件，破壞原有的平衡狀態，建立起新的平衡狀態的過程。
破壞舊平衡
建立新平衡
任務一 化學平衡的移動
3. 平衡移動與反應速率的關系
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　　　移動;
(2) 若v (正)>v (逆),平衡向　　　反應方向移動;
(3) 若v (正)=
不
正
逆
任務一 化學平衡的移動
4. 平衡移動與濃度商的關系
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
任務一 化學平衡的移動
任務二 溫度對化學平衡的影響
實驗1
把NO2和N2O4混合氣體通入兩只連通的燒瓶，然后用彈簧夾
夾住乳膠管；把一只燒瓶浸泡在熱水中，另一只浸泡在
冰水中。觀察顏色變化。
實驗1
2NO2(g)
(紅棕色)
N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
(無色)　
將NO2球浸泡在冰水和熱水中
冰水中 熱水中
現象 　　　　 　　　　
解釋 升溫→顏色變深→平衡向吸熱方向移動。
降溫→顏色變淺→平衡向放熱方向移動;
紅棕色變淺
任務二 溫度對化學平衡的影響
其他條件不變時,升高溫度平衡向著　　　的方向移動,
降低溫度平衡向著　　　　的方向移動。
吸熱
放熱
由于任何反應都伴隨著能量(熱能)變化，所以對于任一平衡反應，改變溫度，平衡一定發生移動。
升高溫度，正逆反應速率都加快
降低溫度，正逆反應速率都減慢
任務二 溫度對化學平衡的影響
0
v
V正
V逆
V正= V逆
升高溫度
aA(g)+bB(g) cC(g)
圖象解釋
0
v
V正
V逆
V正= V逆
降低溫度
ΔH>0
V 正= V 逆
V’正
V’逆
V 正= V 逆
V’逆
V’正
任務二 溫度對化學平衡的影響
0
v
V正
V逆
V正= V逆
升高溫度
aA(g)+bB(g) cC(g)
0
v
V正
V逆
V正= V逆
降低溫度
ΔH<0
V 正= V 逆
V’逆
V’正
V 正= V 逆
V’正
V’逆
任務二 溫度對化學平衡的影響
圖象解釋
反應：A(g)＋3B(g) 2C(g)　ΔH＜0達到平衡后，將反應體系的溫度降低，下列敘述中正確的是（ ）
A.正反應速率增大，逆反應速率減小，平衡向右移動
B.正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡向左移動
C.正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向右移動
D.正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向左移動
C
【課堂練習1】
將上述溶液平均分裝在a、b、c三支試管中, 向b試管中加入少量鐵粉, 溶液紅色　　　; 向c試管中滴加4滴1 mol·L-1KSCN溶液, 溶液紅色　　　。這些現象說明當向平衡混合物中加入鐵粉或硫氰化鉀溶液后, 平衡混合物的　　　　　發生了變化。
變淺
加深
硫氰化鐵
實驗2
實驗操作 向盛有5 mL 0.05 mol·L-1FeCl3溶液的試管中加入5 mL 0.15
mol·L-1KSCN溶液
實驗原理 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
(淺黃色)　 (無色)　　 (紅色)
實驗現象 溶液呈　　　　色
紅
任務三 濃度對化學平衡的影響
濃度的改變導致　　　　的改變,但K　　　 , 使Q 　 K,從而導致平衡移動。
濃度商
不變
≠
在可逆反應達到平衡時,在其他條件不變的情況下:
(1)c (反應物)增大或c (生成物)減小,平衡向　　　　方向移動。
(2)c (反應物)減小或c (生成物)增大,平衡向　　　　方向移動。
結論
正反應
逆反應
理論解釋
任務三 濃度對化學平衡的影響
減小
增大
QQ>K
正反應方向
逆反應方向
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
Q=
= K
【課堂練習2】
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V (正)= V (逆)
V’(正)
V’(逆)
平衡狀態2
平衡狀態1
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V (正)= V (逆)
V’(逆)
V’(正)
平衡狀態1
平衡狀態2
增大反應物濃度
減小反應物濃度
C反↑ 瞬v正↑、v逆未變 v正＞v逆 正移
C反↓ v正瞬↓、v逆未變 v正＜v逆 逆移
任務三 濃度對化學平衡的影響
圖象解釋
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V (正)= V (逆)
V’(逆)
V’(正)
0
v
t
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’正
V’逆
增大C生，平衡逆移
減小C生，平衡正移
C生↑ v逆瞬↑、v正未變 v正＜v逆 逆移
C生↓ v逆瞬↓、v正未變 v正＞v逆 正移
圖象解釋
任務三 濃度對化學平衡的影響
①對平衡體系中的固態和純液態物質，濃度可看作一個常數，增加或減小固態或液態純凈物的量并不影響ν正、ν逆的大小，所以化學平衡不移動。
②“濃度對化學平衡移動的影響”中的“濃度”是指與反應有關的氣體或溶液中實際參加反應的離子的濃度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl-或k+的濃度，對化學平衡無影響。
③工業生產中，常通過適當增大成本較低的反應物的濃度來提高成本較高的反應物的轉化率，以降低生產成本。
注意
任務三 濃度對化學平衡的影響
平衡向右移動，顏色變深，而向左移動，顏色變淺。
B
c(H＋)增大
平衡右移
顏色變深
加入OH－
H＋減小
平衡左移
顏色變淺
影響平衡移動
加入水，體積增大，濃度減小，顏色變淺
【課堂練習3】
任務四 壓強對化學平衡的影響
實驗驗證
如果改變壓強（改變容積）， 各物質的濃度如何變化？
濃度商如何變化？平衡如何移動？氣體顏色的變化？
2NO2(g) N2O4(g)
20 mL
NO2(g)
壓強p0
快速推動至10 mL處
壓強p1 =2p0
快速拉動至20 mL處
壓強p2 = p1
【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
任務四 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
任務四 壓強對化學平衡的影響
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
任務四 壓強對化學平衡的影響
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
任務四 壓強對化學平衡的影響
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。
任務四 壓強對化學平衡的影響
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)
任務四 壓強對化學平衡的影響
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)
任務四 壓強對化學平衡的影響
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
任務四 壓強對化學平衡的影響
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。
任務四 壓強對化學平衡的影響
(1)若為反應前后氣體體積不等的反應,如N2+3H2 2NH3:
增大壓強后,平衡向氣體計量數和　　 的方向移動;
減小壓強后,平衡向氣體計量數和　　　　 的方向移動。
減小
增大
(2)若為等體積反應,如H2+I2 2HI: 改變壓強后,平衡　 　 。
不移動
任務四 壓強對化學平衡的影響
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’正
V’逆
增大壓強
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c）
圖象解釋
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’逆
V’正
減小壓強
任務四 壓強對化學平衡的影響
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’逆
V’正
增大壓強
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b圖象解釋
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V 正= V 逆
V’正
V’逆
減小壓強
任務四 壓強對化學平衡的影響
0
v
V正
V逆
V正= V逆
增大壓強
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c）
圖象解釋
0
v
V正
V逆
V正= V逆
減小壓強
V'逆
V'正
v 正= v 逆
V'逆
V'正
v 正= v 逆
平衡不移動
任務四 壓強對化學平衡的影響
特別提醒
“惰性氣體”對化學平衡的影響
(1)恒溫恒容條件
原平衡體系
體系總壓強增大
體系中各組分的濃度不變
平衡不移動。
充入惰性氣體
(2)恒溫恒壓條件
原平衡體系
容器容積增大，各反應氣體的分壓減小
各組分的濃度同倍數減小
充入惰性氣體
體系中
平衡向氣體體積增大的方向移動。
任務四 壓強對化學平衡的影響
在一密閉容器中，發生可逆反應：3A(g) 3B＋C(正反應為吸熱反應)，平衡時，升高溫度，氣體的平均相對分子質量有變小的趨勢，則下列判斷中正確的是( )
A.B和C可能都是固體 B.B和C一定都是氣體
C.若C為固體，則B一定是氣體 D.B和C不可能都是氣體
C
【課堂練習4】
催化劑可　　　 　地改變正反應速率和逆反應速率,因此催化劑對化學平衡的移動　　　　　。但催化劑可　　　　反應達到平衡所需的時間。
同等程度
沒有影響
改變
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V'正
V'逆
v 正= v 逆
任務五 催化劑對化學平衡的影響
任務六 勒夏特列原理
如果改變影響平衡的一個因素,平衡就向著能夠　　 這種改變的方向移動,這就是　　 　 　，又稱為化學平衡移動原理。
減弱
勒夏特列原理
①影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種；
②原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況（溫度或壓強
或一種物質的濃度），當多項條件同時發生變化時，情況
比較復雜；
③平衡移動的結果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。
提示:
任務六 勒夏特列原理
若其他條件不變,改變下列條件對化學平衡的影響如下:
改變的條件(其他條件不變) 化學平衡移動的方向
濃度 增大反應物濃度或減小生成物濃度 向正反應方向移動
減小反應物濃度或增大生成物濃度 向逆反應方向移動
總結
任務六 勒夏特列原理
改變的條件(其他條件不變) 化學平衡移動的方向
壓強(對有氣體參加的反應) 反應前后氣體體 積改變的反應 增大壓強 向氣體分子總數
減小的方向移動
減小壓強 向氣體分子總數
增大的方向移動
反應前后氣體體 積不變的反應 改變壓強 平衡不移動
溫度 升高溫度 向吸熱反應方向移動
降低溫度 向放熱反應方向移動
催化劑 同等程度地改變v(正)、v(逆),平衡不移動 任務六 勒夏特列原理
大
對勒夏特列原理中“減弱"的正確理解
（1）在已達平衡的可逆反應中，若增大某物質的濃度，則平衡向減少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　　 .
（2）在已達平衡的可逆反應中，若增大平衡體系的壓強(壓縮容器體積)，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
任務六 勒夏特列原理
下列事實中，不能用勒夏特列原理解釋的是 ( )
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
【課堂練習5】
對可逆反應2A(s)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定條件下達到平衡，下列有關敘述正確的是（ ）
①增加A的量，平衡向正反應方向移動
②升高溫度，平衡向逆反應方向移動，v正減小
③壓強增大一倍，平衡不移動，v正、v逆不變
④增大B的濃度，v正>v逆
⑤加入催化劑，平衡向正反應方向移動
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
B
【課堂練習6】
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
思維構建

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