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

组织建设 第二节　化学平衡 第二章 化学反应速率与化学平衡 课时2 影响化学平衡的因素 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 教学引入 一、化学平衡的移动 1．定义：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，平衡体系的物质组成也会随着改变，直到达到新的平衡状态。 小杨老师 杨 sir 化学 15521324728 某条件下平衡(Ⅰ) 不平衡 新条件下平衡(Ⅱ) 改变条件 一定时间 v正 = v逆 各组分含量保持不变 v正 ≠ v逆 各组分含量发生变化 v'正 = v'逆 各组分含量又保持不变 化学平衡移动 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。 教学内容 3 一、化学平衡的移动 2．化学平衡移动的方向与反应速率的关系： （1）v正＞v逆，化学平衡向正反应方向移动； （2）v正＜v逆，化学平衡向逆反应方向移动； （3）v正＝v逆，化学平衡不发生移动。 不同的外界条件改变，对速率，化学平衡移动的影响分别是怎样的呢？ 教学内容 4 二、浓度对化学平衡的影响 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 浅黄色　无色 　　　 红色 【实验原理】 【实验操作】 依据哪些现象判断化学平衡发生移动？ 【思考与讨论】 注意控制变量法 教学内容 a试管中溶液呈红色，b试管溶液红色浅，c试管中溶液红色深 (1)在上述实验中，化学平衡状态是否发生了变化？你是如何判断的？ 【问题探究】 　 提示：通过溶液颜色的变化可知，化学平衡状态发生了变化。 (2)试管b中加入铁粉后，溶液颜色变浅的原因是什么？　 　提示：加入铁粉后发生反应，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，平衡逆向移动，c[Fe(SCN)3]减小，颜色变浅。 【实验现象】 教学内容 6 (3)试管c中滴入浓度更大的KSCN溶液，溶液的颜色加深的原因是什么？ 　提示：加入浓度较大的KSCN溶液，c(SCN－)浓度增大，平衡正向移动，c[Fe(SCN)3]增大，颜色变深。 在其他条件不变的情况下， 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向_________方向移动； 增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向_________方向移动。 正反应 逆反应 【实验结论】 教学内容 【图像分析】 增大反应物浓度 v(正) v(逆) 若 t1 时刻增大反应物浓度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？ 还可以画出浓度和t变化图 教学内容 试着画出减小反应物浓度、增大生成物浓度、减小生成物浓度的 v – t 图 教学内容 【注意】浓度对平衡影响的规律适用范围： （1）适用于其他条件不变, 只改变平衡体系的某一物质的浓度。 （2）因固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量不能改变其浓度，所以反应速率不变，平衡不移动。 （3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物、生成物的浓度都减小，所以V(正)、V(逆)也都减小，但减小的程度不同，总结果是平衡向方程式中计量系数之和较大的方向移动。反之，若浓度增大平衡向方程式中计量系数之和较小的方向移动。 教学内容 B 教学巩固 11 实验装置 实验操作 及现象 体系压强减小 体系压强增大 活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处 活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处 气体颜色先 又逐渐_____ 气体颜色先 又逐渐_____ 变浅 变深 变深 变浅 三、压强对化学平衡的影响 【实验原理】 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 教学内容 把注射器的活塞往外拉，管内体积增大，浓度减小，混合气体的颜色先变浅而后平衡向生成NO2的方向移动，颜色变深 【问题探究】 (1)增大体积，气体颜色先变浅又逐渐变深的原因是什么？　 （2）压缩体积，气体颜色先变深又逐渐变浅的原因是什么？ 把注射器的活塞往里推，管内体积减小，浓度增大，混合气体的颜色先变深而后平衡向生成N2O4的方向移动，颜色变浅。 实质：压强改变造成气体浓度改变，从而使正逆反应速率发生变化结果影响到平衡。 教学内容 【实验结论】 在其他条件不变的情况下: 增大压强（缩小容器体积），平衡向气体体积减小的方向移动； 减小压强（增大容器体积），平衡向气体体积增大的方向移动。 v(正) 【图像分析】 v(逆) 试着画出t1 时刻增大压强（压缩体积）的 v – t 图 2NO2(g) N2O4(g) 教学内容 试着画出减小压强（增大体积）的 v – t 图 2NO2(g) N2O4(g) V'逆 V'正 v'正= v'逆 V气、反＞ V气、生 教学内容 若换成合成HI的反应，试画出增大压强（减小体积）、减小压强（增大体积） v – t 图 H2(g) + I2(g) 2HI(g) V'逆 V'正 v正= v逆 V'正 V'逆 v'正= v'逆 增大压强 减小压强 平衡不移动 教学内容 【注意】压强对平衡影响的规律适用范围： ①适用于有气体参与的反应。 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′。 ③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，改变压强化学平衡一般_____________。 不发生移动　 教学内容 特别提醒 “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不变 平衡不移动 充入惰性气体 (2)恒温恒压条件 原平衡体系 容器容积增大，各反应气体的分压减小 各组分的浓度同倍数减小 充入惰性气体 体系中 平衡向气体体积增大的方向移动。 教学内容 四、温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 红棕色 【实验原理】 【实验操作】 【实验现象】 热水中混合气体颜色变深；冰水中混合气体颜色变浅 【实验解释】 混合气体受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆方向移动； 混合气体受热颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正方向移动。 教学内容 【实验结论】 【图像分析】 在其他条件不变的情况下: 升高温度，平衡向吸热反应的方向移动； 降低温度，平衡向放热反应的方向移动。 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 温度对吸热反应速率影响更大 V逆’ V正’ v正= v逆 若 t1 时刻升高温度，正、逆反应速率瞬间怎么变化？ 教学内容 试着画出降低温度的 v – t 图 2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1 v(正) v(逆) 教学内容 【注意】温度对化学平衡的影响规律： ①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。升温，正逆反应速率都增大。 ②当其他条件不变时： 温度升高，平衡向 的方向移动； 温度降低，平衡向 的方向移动。 吸热反应 放热反应 【思考与讨论】K 只受温度影响，平衡移动对K的影响？反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) △H<0 达到平衡后，如果升高温度，化学平衡常数会否变化？为什么？有什么结论？ 放热反应，升温， K减小 吸热反应，升温， K增大 教学内容 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，又称为化学平衡移动原理。  怎样理解勒夏特列原理中的“减弱这种改变”？ 反应的移动方向总是想对抗外界条件的改变 减弱 减弱不是消除 举个例子 原平衡（100℃） 升温到200℃ 减弱（降温） 吸热反应方向移动 教学延伸* 23 思考并完成下列表格 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 条件的改变 平衡移动的方向 新平衡建立时 增大O2的浓度 减小SO3的浓度 增大压强 升高温度 向右即O2浓度减小的方向 向右即SO3浓度增大的方向 SO3浓度较原平衡小 O2浓度较原平衡大 向左即温度降低的方向 向右即压强减小方向 平衡温度比旧平衡高 总压强比原平衡大 定量“减弱” 而不能消除影响！！！ 教学延伸* 同等程度增大或减小v正，v逆，平衡不移动。但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 五、催化剂对化学平衡的影响 教学内容 【图像分析】 v(正)= v(逆) 若 t1 时刻加入催化剂，正、逆反应速率瞬间怎么变化？ 教学内容 26 外界条件的改变 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度 / 减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度 / 增大生成物浓度 向逆反应方向移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 压强 反应前后气体分子总数改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体分子总数不变 改变压强 平衡不移动 催化剂 使用催化剂 平衡不移动 课堂小结 √ √ × 教学巩固 【例2】（2020·全国高二课时练习）反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)［ΔH<0］达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是 A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动 C 教学巩固 【变3】（2021·河北张家口·高二期末）对于可逆反应mA(g)＋nB(g) === qC(g) ΔH=a kJ·mol-1，其反应速率随温度或压强的变化如下图所示。下列关系式正确的是 A．m＋n>q，a>0 B．m＋n＜q，a＜0 C．m＋n>q，a＜0 D．m＋n＜q，a>0 B 教学巩固 【例4】（2020·四川省蒲江县蒲江中学高二月考）在一密闭容器中，反应 aA(g)⇌bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，A的浓度是原来的60% 则下列说法正确的是 A．平衡向正反应方向移动了 B．物质A的转化率减少了 C．物质B的物质的量分数增加了 D．a<b B 教学巩固 某温度下，在容积不变的密闭容器中N2与H2反应达到化学平衡，各物质的相关数据如下： 各物质的起始量/mol 化学平衡时各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3 5 15 0 3 9 4 α＝ ×100% ＝40% 6 mol 15 mol 平衡时H2的转化率 【思考】如何提高平衡时原料的转化率，化学平衡移动方向与反应物转化率有什么关系？ 教学内容 32 一、温度   改变温度，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。 二、压强 改变压强，若引起平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率一定增大；反之，若引起平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率一定减小。 教学内容 三、反应物的用量  （一）恒温恒压下  1、若反应物只有一种，如aA(g) bB(g)+cC(g)，增加A的量，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此A的转化率也不变。  2、若反应物不只一种，如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)  （1）若只增加A的量，情况较复杂，视具体题目而定。  （2）若反应物A、B的物质的量同倍数的增加，平衡向正反应方向移动，此种情况等效于起始浓度相同，因此转化率不变。 情况较复杂，视具体题目而定。 教学内容 （二）恒温恒容下  1、若反应物只有一种，如aA(g) bB(g)+cC(g)，增加A的量，A的浓度增大，平衡正向移动；考虑转化率时，此种情况等效于加压，A的转化率与气态物质的化学计量数有关：   （1）a=b+c，A的转化率不变   （2）a>b+c，A的转化率增大   （3）a<b+c，A的转化率减小 教学内容  2、若反应物不只一种，如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)  （1）若只增加A的量，平衡向正反应方向移动，则A的转化率减小，B的转化率增大。若只减少A的量，平衡向逆反应方向移动，则B的转化率减小。  （2）若反应物A、B的物质的量同倍数的增加，平衡向正反应方向移动，考虑转化率时，此种情况等效于加压，反应物的转化率与气态物质化学计量数有关。     ① a+b=c+d，转化率不变     ② a+b>c+d，转化率增大     ③ a+b<c+d，转化率减小 教学内容 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79 1.在K2Cr2O7溶液中存在平衡：2CrOeq \o\al(2－,4)(黄色)＋2H＋ Cr2Oeq \o\al(2－,7)(橙色)＋H2O，溶液颜色介于黄色和橙色之间，现欲使溶液橙色变浅，可以在溶液中加入(　　) ①H＋　②OH－　③K＋　④H2O A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79 【例1】巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)反应A(g)＋3B(g) 2C(g) ΔH<0 ，达到平衡后，降低温度，正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动(　　) (2)反应FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，加入FeCl3固体，平衡向正反应方向移动(　　) (3)反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)达到平衡后，增大压强，平衡不移动，混合气体的颜色不变(　　) $