第二章 2.3 影响化学平衡移动的因素 课件 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数 你知道吗 01 学习目标 CONTENT 化学平衡的移动 02 化学平衡移动的因素 03 化学平衡常数的应用 3 温故知新 化学平衡状态有哪些特征？ 条件改变，平衡如何变化？ 逆 等 动 定 变 v正=v逆 一定条件下的化学平衡 条件改变 非平衡状态平衡被破坏 一定时间后 新条件下的化学平衡 平衡状态Ⅰ 平衡状态Ⅱ 化学平衡的移动 v正＝v逆 v正≠v逆 v’正＝v’逆 破坏旧平衡 建立新平衡 （2）本质原因 ：V正≠ V逆 （3）标志：各组分的百分含量发生改变 一.化学平衡的移动 （1）定义：一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件（浓度、温度及压强），平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，（一定时间后）直至达到新的平衡状态,这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 v正= v逆 t v 化学平衡状态 (4) v-t图表示化学平衡移动 v正′= v逆′ 新化学平衡状态 v正≠v逆 ● ● 平衡的建立 平衡的移动 t2 改变 条件 t0 v正 v逆 ● ● t1 t3 (5)化学平衡移动的方向判断 ①若外界条件变化瞬间引起v正＞ v逆： 平衡向正反应方向移动 ②若外界条件变化瞬间引起v正＜ v逆： 平衡向逆反应方向移动 ③若外界条件变化瞬间引起v正＝ v逆： 旧平衡未被破坏，平衡不移动 Fe3+(浅黄色) ＋ 3SCN-(无色) Fe(SCN)3(红色) 【实验操作及现象】 【实验原理】 二、影响化学平衡的移动的因素 红色 Fe＋2Fe3＋==3Fe2＋ c(Fe3＋)减小 颜色变浅 c(SCN－)增大 颜色变深 平衡逆向移动 平衡正向移动 1.浓度： 试管作为对照 结论：其他条件不变时，增大c(反应物)或减小c(生成物)，会使平衡向正反应方向移动；减小c(反应物)或增大c(生成物)，会使平衡向逆反应方向移动。 理论解释——Q与K 大小判断 b溶液中 c溶液中 改变条件 发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋， c(Fe3＋)减小，即反应物浓度减小 c(SCN－)增大，即反应物浓度增大 从Q、K关系角度 Q＝ ， Q＝ ， Q＞K，平衡逆向移动 Q＜K，平衡正向移动 增大 减小 二、影响化学平衡的移动的因素 1.浓度： 【注意】 ①改变固态或纯液态的量，化学平衡不移动 ②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，才对平衡有影响。 如：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 加入KCl，对平衡无影响。 ③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。 【应用】 工业生产时，适当增大廉价反应物浓度来提高另一反应物的转 化率，以降低生产成本。 二、影响化学平衡的移动的因素 1.浓度： 0 v t V(正) V(逆) V(正)= V(逆) V(正)= V(逆) V’(正) V’(逆) 平衡状态2 平衡状态1 0 v t V(正) V(逆) V(正)= V(逆) V(正)= V(逆) V’(逆) V’(正) 平衡状态1 平衡状态2 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大反应物浓度，v正 ，> v逆，，平衡向正反应方向移动 平衡逆向移动 v ´逆> v ´正 减小反应物浓度， 1.浓度：图象解释 二、影响化学平衡的移动的因素 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 减小c生，平衡正移 外界条件改变，平衡向着减弱这种改变的方向移动。 二、影响化学平衡的移动的因素 1.浓度：图象解释 总结： 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）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 二、影响化学平衡的移动的因素 1.浓度：图象解释 记笔记：从v­t图像认识浓度对平衡的影响 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 减小反应物浓度 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 v′正>v′逆 v′逆>v′正 v′正>v′逆 v′逆>v′正 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 思考讨论：试用“浓度对化学平衡的影响”来解释“用排饱和食盐水法收集Cl2可以抑制Cl2的溶解”。 Cl2溶解于水，存在溶解平衡。 溶解的部分Cl2能与水反应： Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO 饱和食盐水增大Cl-浓度，使平衡向逆反应方向移动，从而减少Cl2在水中的溶解。 2、压强 【操作】 【原理】 【现象】 【结论】 2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) 用50 mL注射器吸入20 mL NO2与N2O4的混合气体，并将细 管端用橡皮塞封闭。然后将活塞向外拉，观察管内混合气体颜色的变化。当反复推拉活塞时，观察管内混合气体颜色的变化。 ①活塞往里推时： 混和气体颜色先变深后变浅； 但比原来还是深 ②活塞往外拉时： 混和气体颜色先变浅后变深。 但比原来还是浅 增大压强(减小容器体积),化学平衡向生成N2O4 （系数减小的方向） 减小压强,化学平衡向生成NO2的方向移动（系数增大的方向） 二、影响化学平衡的移动的因素 （温度不变） 压强 c(NO2) c(N2O4) 浓度商(Q ) 原平衡容器容积为V p1 a b 缩小容积至V 瞬时 2p1 2a b ＝ Q＝K 浓度增大，气体颜色先变深 平衡正向移动 达到新平衡(容积V) p1< p新 < 2p1 a< c新 < 2a 2b< c新 < 2b+a 不变 颜色后变浅，但仍比原平衡颜色深 理论解释 2NO2(g) N2O4(g) 二、影响化学平衡的移动的因素 2、压强 对于有气体体积不等的可逆反应： (1)若为反应前后气体体积不等的反应，如N2+3H2 2NH3: 增大压强后,平衡向　　 　　　　的方向移动;  减小压强后,平衡向　　　　 　　的方向移动。  气体体积减小 气体体积增大 (2)若为等体积反应,如H2+I2 2HI，改变压强后, 平衡　　 　。  不移动 结论 外界条件改变，平衡向着减弱这种改变的方向移动。 2、压强 二、影响化学平衡的移动的因素 对于只有固体或液体参加的反应，体系压强的改变会使化学平衡移动吗？ 【思考】 固态或液态物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。 当平衡混合物中都是固态或液态物质时， 改变压强后化学平衡一般不发生移动。 二、影响化学平衡的移动的因素 2、压强 0 v V正 V逆 V正= V逆 V正= V逆 V’正 V’逆 增大压强 （1）aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c） 0 v V正 V逆 V正= V逆 V正= V逆 V’逆 V’正 减小压强 V正、V逆都增大，但V’正>V’逆，平衡正向移动 系数减小的方向 V正、V逆都减小，但V’正<V’逆，平衡逆向移动 系数增大的方向 图象解释 压强改变，系数大的一方受影响更大。 二、影响化学平衡的移动的因素 2、压强 0 v V正 V逆 V正= V逆 V正= V逆 V’逆 V’正 增大压强 （2）aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b<c） 0 v V正 V逆 V正= V逆 V正= V逆 V’正 V’逆 减小压强 V正、V逆都增大，但V’正<V’逆，平衡逆向移动 系数减小的方向 V正、V逆都减小，但V’正>V’逆，平衡正向移动 系数增大的方向 二、影响化学平衡的移动的因素 2、压强 图象解释 三、压强对化学平衡的影响 0 v V正 V逆 V正= V逆 增大压强 （3）aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c） 0 v V正 V逆 V正= V逆 减小压强 V'逆 V'正 v 正= v 逆 V'逆 V'正 v 正= v 逆 平衡不移动 V正、V逆都增大，但V’正=V’逆，平衡不移动 系数相等 V正、V逆都减小，但V’正=V’逆，平衡不移动 系数相等 3、图象解释 记笔记：从v­t图像认识压强对化学平衡的影响 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) m＋n>p＋q m＋n<p＋q 增大压强 增大压强 减小压强 减小压强 正向移动 正向移动 逆向移动 逆向移动 非等体反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) m＋n=p＋q 增压 减压 等体积反应 “惰性气体”对化学平衡的影响 (1)恒温恒容条件 原平衡体系 体系总压强增大 体系中各组分的浓度 平衡 。 充入惰性气体 (2)恒温恒压条件 原平衡体系 容器容积 ，各反应气体的分压 体系中各组分的浓度同倍数 充入惰性气体 平衡向气体体积 的方向移动。 【特别提醒】 (3)反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)＋I2(g) ⇌ 2HI(g)] 当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。 不变 不移动 增大 减小 减小 增大 【学以致用】 你能解释以下生活中的现象吗？ CO2+H2O H2CO3 1.已知在氨水中存在下列平衡： NH3 + H2O NH3· H2O NH4+ + 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 【课堂小练】 【课堂小练】 2、恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L变为0.19mol/L, 下列判断正确的是( ) A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c A 3、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一半，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 + n > p B、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 3.温度 实验2-3： 2NO2(g) N2O4(g) △H= - 56.9kJ/mol (红棕色) (无色) 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象 平衡移动 1、结论 颜色加深 颜色变浅 平衡逆移 平衡正移 其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 把NO2和N2O4混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察颜色变化。 二、影响化学平衡的移动的因素 3.温度 0 v V正 V逆 V正= V逆 升高温度 （1）aA(g)+bB(g) cC(g) 0 v V正 V逆 V正= V逆 降低温度 ΔH>0 V正= V逆 V’正 V’逆 V正= V逆 V’逆 V’正 图象解释 温度改变，吸热反应受影响更大。 二、影响化学平衡的移动的因素 0 v V正 V逆 V正= V逆 升高温度 （2）aA(g)+bB(g) cC(g) 0 v V正 V逆 V正= V逆 降低温度 ΔH<0 V正= V逆 V’逆 V’正 V正= V逆 V’正 V’逆 二、影响化学平衡的移动的因素 3.温度 图象解释 记笔记：从v­t图像认识温度对化学平衡的影响 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) ΔH＞0 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH<0 升高温度 升高温度 降低温度 降低温度 逆反应方向 正反应方向 正反应方向 逆反应方向 4.催化剂 催化剂可　　　 　地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动　　　　　。但催化剂可　　　　反应达到平衡所需的时间。  同等程度 没有影响 改变 0 v V正 V逆 V正= V逆 V'正 V'逆 v 正= v 逆 二、影响化学平衡的移动的因素 3、在一定条件下，合成氨反应到达平称衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是( ) A．恒温、恒压时，充入NH3 B．恒温、恒容时，充入N2 C．恒温、恒压时，充入He D．恒温、恒容时，充入He 4、在一定条件下，N2+3H2 2NH3 达到平衡状态后，按如下操作，化学平衡不发生移动的是( ) A．保持T、V不变，充入HCl B．保持T、V不变，充入N2 C．保持T、P不变，充入He D．保持T、V不变，充入He D D 【经典习题】 三、勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向着能够　　 这种改变的方向移动,这就是　　 　 　，又称为化学平衡移动原理。  减弱 勒夏特列原理 ①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种； ②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强 或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况 比较复杂； ③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 提示: 原平衡（100℃） 升温到200℃ 减弱（降温） 吸热反应方向移动 减弱但不抵消 新平衡（温度介于100-200℃之间） 2. 平衡移动的结果： “减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。 三、勒夏特列原理 【课堂练习】 1、下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是( ) A. 氯水中有下列平衡：Cl2＋H2O ⇌HCl＋HClO，当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅 B. 采用高压有利于合成氨反应：N2＋3H2 ⇌2NH3 C. 反应CO＋NO2 ⇌CO2＋NO (△H<0) ，升高温度平衡向逆反应方向移动 D. 使用催化剂有利于合成氨反应：N2＋3H2 ⇌2NH3 D 例如：对于2HI(g) H2(g) +I2(g) ，增大/减小压强时不能用勒夏特列原理解释，因为平衡不移动 【课堂练习】 2、一定条件下，反应4NH3(g)+5O2 (g)　 4NO(g)+6H2O(g)在一容器中达平衡状态，压强为P0，其它条件不变，将容器体积缩小为原来的一半，达平衡时压强为P1，则P0、P1、2P0的关系为____________ P1 P0 2P0 < < 【课堂练习】 3、已知：CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是_______(填字母)。 A.该反应为放热反应 B.降温后CO的浓度增大 C.降温后NO2的转化率增大 D.降温后NO的体积分数增大 E.增大压强混合气体的颜色不变 F.恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变 G.恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变 ACDF 影响化学平衡的因素 浓度 压强 温度 增大C反应物 或 减小C生成物 减小C反应物 或 增大C生成物 平衡正方向移动 平衡逆方向移动 催化剂 不影响平衡移动 升高温度 降低温度 平衡向吸热方向移动 平衡向放热方向移动 增大压强 减小压强 平衡向气体分子数减小方向移动 平衡向气体分子数增大方向移动 $$