2.2.3 影响化学平衡的因素 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章 化学反应速率和化学平衡 第二节 化学平衡 第三课时 影响化学平衡的因素 1 学习目标： 1、通过实验探究，理解温度、浓度、压强等对化学平衡状态的影响 2、理解勒夏特列原理，能依据原理分析平衡移动的方向 2 v(正)=v(逆)≠0 反应速率 v(正) v(逆) t1 时间（t） 0 2、化学平衡状态的特征 ③动：(特点)动态平衡，反应仍在进行 ②等：(内在本质)v(正)= v(逆) ①逆: (研究对象)可逆反应 ④定：(外在标志)当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)保持不变 ⑤变：(发展)外界条件改变，原平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡的移动。 化学平衡状态 1、定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的质量和浓度保持恒定，达到一种表面静止的状态。 复习回顾 一定条件下的化学平衡 条件改变 反应速率改变且变化量不同 平衡被破坏 非平衡状态 一段时间后 新条件下的 新化学平衡 v正＝ v逆 反应混合物中各组分的含量恒定 v正≠ v逆 反应混合物中各组分的含量不断变化 v'正＝ v'逆 反应混合物中各组分的含量恒定 破坏旧平衡 建立新平衡 化学平衡的移动 1、概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，化学体系的物质组成也会随着改变，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。 一、化学平衡移动 研究对象： 已建立平衡状态的体系 平衡移动的本质原因： v正≠ v逆 2、化学平衡移动方向的判断： v正＞ v逆： 平衡向正反应方向移动 v正＜ v逆： 平衡向逆反应方向移动 v正＝ v逆： 旧平衡未被破坏，平衡不移动 条件改变 压 强 催化剂 温 度 浓 度 影响化学平衡移动的条件主要有哪些？ 化学反应速率 二、影响化学平衡移动的条件 【实验2-1】浓度对化学平衡移动的影响规律及解释 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 二、影响化学平衡移动的条件 1、浓度对化学平衡移动的影响（实验2-1） 变浅 逆反应方向 变深 正反应方向 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 多退少补 归纳总结：浓度对化学平衡的影响规律及解释 (1)浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向 方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向 方向移动。 (2)用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响： ① Q ，则Q K，平衡向 方向移动 ② Q ，则Q K，平衡向 方向移动 正反应 逆反应 减小 ＜ 正反应 增大 ＞ 逆反应 增大c(反应物) 减小c(生成物) 增大c(生成物) 减小c(反应物) (3)分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： t1时刻，增大反应物浓度，使v正′增大，而v逆′不变，则 ，平衡向 方向移动。 v正′＞v逆′ 正反应 t1时刻，减小生成物浓度，使v逆′减小，而v正′不变，则 ，平衡向 方向移动。 v正′＞v逆′ 正反应 注意：①图像有连接点 t1时刻，减小反应物浓度，使v正′减小，而v逆′不变，则 ，平衡向 方向移动。 v逆′＞v正′ 逆反应 t1时刻，增大生成物浓度，使v逆′增大，而v正′不变，则 ，平衡向 方向移动。 v逆′＞v正′ 逆反应 1、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加入少量的碳 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 ＊结论：固体或纯液体其用量的变化不会引起反应速率改变，化学平衡不移动。 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 结论 2NO2 (g) ⇌ N2O4(g) (红棕色 ) (无色 ) 2.压强对化学平衡的影响（实验2-2） 气体颜色先变深后变浅 气体颜色先变浅后变深 增大压强平衡向气体体积减小方向移动，减小压强平衡向气体体积增加方向移动。 2.压强对化学平衡的影响规律及解释 (1)在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向 的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向 的方向移动。 气体体积缩小 气体体积增大 不移动 H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡__________. 讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？v正和 v逆怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？ 压强（MPa) 1 5 10 30 60 100 NH3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 结论：增大压强， NH3％增大，平衡向 方向移动，即向_______方向移动。增大压强，反应物、生成物浓度都 ，v正和 v逆同时增大，但是v正增加的幅度 v逆。 N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系 气体体积减少 4 2 正 增加 > 气体体积减少 16 aA(g)+bB(g) ⇌ cC(g)+dD(g) Ⅰ.缩体反应： t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ①增大压强，v’正 >v’逆,平衡 移 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ②减小压强，v’逆>v’正,平衡 移 ● ● ● ● 注意：图像无连接点 正 逆 a+b > c+d aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) Ⅱ.增体反应： t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ①增大压强，v’逆 > v’正,平衡 移 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ②减少压强，v’正> v’逆,平衡 移 ● ● 注意：图像无连接点 ● ● 正 逆 a+b < c+d ⅱ.对于反应mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线。 t1时刻，若增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线。 提醒　①压强对平衡移动的影响：只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。 ②压强能否使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v正′≠v逆′。 ⑴正逆反应速率均不变；平衡不移动。 ⑵正逆反应速率均减小；平衡逆向移动。 例：在一定温度下的密闭容器中存在2NO2(气) N2O4(气)平衡 ①先保持容器容积不变，充入Ar气以增大压强后，正逆反应速率将如何变化？平衡将如何移动？ ②若保持压强不变，充入Ar气，正逆反应速率如何变化？平衡如何移动？ 归纳总结 充入“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)恒容时，通入“惰性”气体，压强增大，平衡不移动；恒压时，通入“惰性”气体，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。 (2)对于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。 2NO2 (g) N2O4(g) △H=-56.9KJ/mol (红棕色 ) (无色 ) 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 结论 3.温度对化学平衡的影响（实验2-3） 2NO2 (g) N2O4(g) △H=-56.9KJ/mol (红棕色 ) (无色 ) 结论：其他条件不变时,升高温度，平衡向 方向移动，降低温度，平衡向 方向移动。 3.温度对化学平衡的影响 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 结论 颜色加深 颜色变浅 其他条件相同时，升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向吸热方向移动。 吸热 放热 3.温度对化学平衡的影响（实验2-3） (1)从化学反应速率角度解释： ①放热反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) △H<0 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ①升高温度，v’逆>v’正,平衡 移 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ②降低温度，v’正>v’逆,平衡 移 ● ● ● ● 注意：图像无连接点 逆 正 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 平衡状态Ⅱ v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 平衡状态Ⅰ ②吸热反应: mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) △H>0 ①升高温度，v’正>v’逆,平衡 移 ②降低温度，v’逆>v’正,平衡 移 ● ● ● ● 注意：图像无连接点 逆 正 催化剂同步、等倍数改变v正和 v逆 结论：催化剂 使化学平衡发生移动； 改变反应混合物含量；但可以 达到平衡的时间 含量 t t1 t2 v t v’正= v’逆 v正= v逆 先拐先平 a b a使用催化剂 不能 不 缩短 4.催化剂对化学平衡的影响 5.化学平衡移动原理——勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向 这种改变的方向移动。 ⑴ 此原理只适用于已达 的体系 注意： （2）“减弱”的含义：平衡移动后结果变化的方向 ，但程度 。 减弱 平衡 不变 减小 ①若N2的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L 后平衡向——————方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为_____________； ②若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向_________方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为______________； ③若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为___________________。 正反应 a＜ c ＜ b 正反应 P1 ＜ P3＜ P2 逆反应 T1 ＜ T3＜ T2 讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H<0 达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空： 即：平衡移动的结果是减弱改变而不是抵消改变。 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增大到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 “先死后活”： 假设缩体增压时平衡不移动，则X的浓度为0.2mol/L。现在变为0.19mol/L,小于0.2mol/L，说明平衡正向移动。 【答案】A [典例精练] 大本44 t T1 T2 A% •正反应放热 C% t P1 P2 •m+n=p+q •对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) T2→T1升温，A% ， 平衡←,△H<0 T1>T2 P1>P2 P2→P1增压，C%不变 ， 平衡不移动,等体反应 先拐先平数值大 例:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) t B% T2P2 T1P2 T1P1 •m+n<p+q •正反应吸热 先拐先平数值大 P2>P1 T1>T2 T1时，P1→P2增大压强，B%增大，平衡左移，逆反应是缩体反应 P2时，T2→T1升高温度，B%减小，平衡右移，正反应是吸热反应 定一议二 三、转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图： A．反应向逆反应方向移动 B．Y可能是固体或液体 C．系数n＞m D．Z的体积分数减 【答案】C (1)若x＋y＞z，缩小体积，增大压强，则平衡向__________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。 (2)若保持体积不变，通入He，则平衡________(填“移动”或“不移动”)。 (3)若保持压强不变，通入He，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为________________________。 (4)若x＋y＝z，缩小体积，增大压强，则平衡________(填“移动”或“不移动”)。 【答案】(1)正反应　(2)不移动　(3)x＋y＜z　(4)不移动 小结 影响化学平衡的条件 化学平衡的移动 影响化学平衡的条件 条件改变 旧平衡 v’正≠ v’逆 一定时间 v’正=v’逆 新平衡 浓度 压强 温度 勒夏特列原理 催化剂－对化学平衡无影响 对于速率－时间图（v-t图）： 改变浓度有连接点；改变压强或温度无连接点。 以后的你会感谢现在努力奋斗的你！ 38  $