2.2.3化学平衡影响因素课件2025-2026学年上学期高二化学人教版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3课时 影响化学平衡的因素 知识回顾 化学平衡状态的特征 (1)逆：可逆反应； (2)等：正反应速率=逆反应速率 即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率 (3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行） 即 v正= v逆 ≠0 (4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。 (5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。 思考1：建立化学平衡状态的根本是什么？ 思考2：如何理解条件改变，原平衡被破坏？ 可逆反应的 ν正=ν逆 通过改变条件，使 ν正≠ν逆 思考3：条件改变，外界条件如何改变化学平衡状态呢？ 新课引入 Q = K Q ≠ K Q ＝ K 改变条件 如何改变化学平衡状态呢？ 平衡 改变 一段时间 化学 平衡 化学 平衡 原平 衡状态 新平 衡状态 化学平衡 的移动 v(正) ＝ v(逆) v(正) ＝ v(逆) v(正) ＝ v(逆) 学习任务一 化学平衡移动的概念和方向判断 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。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。 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 平衡移动的标志： ①v正≠ v逆 ②各组分的百分含量发生改变 学习任务一 化学平衡移动的概念和方向判断 2. 化学平衡移动方向的判断： Q＜K，即v正＞ v逆： 平衡向正反应方向移动 Q＞K，即v正＜ v逆： 平衡向逆反应方向移动 Q＝K，即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 学习任务一 化学平衡移动的概念和方向判断 注意：①改变温度瞬时，Q_________，K______________，则Q和K不再相等，平衡______移动。 ②改变浓度或压强瞬时，Q____________，K___________，则Q和K______________，平衡__________移动。 可能变化 一定变化 一定 不变 不变 可能不相等 可能 学习任务二 影响化学平衡的因素 1. 浓度对化学平衡的影响【实验2-1】 实验 现象 a试管 b试管 c试管 保持 色， 起 作用 红 对照 溶液颜色变浅 溶液颜色加深 实验原理：Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 　(浅黄色 　(无色)　　　 (红色) 学习任务二 影响化学平衡的因素 1. 浓度对化学平衡的影响 解释 结论 b试管加入Fe粉后，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋， c(Fe3＋)减小，化学平衡向逆反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度减小，溶液颜色变浅； c试管加入KSCN溶液后，c(SCN－)增大，化学平衡向正反应方向移动，Fe(SCN)3的浓度增大，溶液颜色加深 其它条件不变时，减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动。 Fe3＋ ＋　3SCN－ Fe(SCN)3 　(浅黄色)　　(无色)　　 (红色) 学习任务二 影响化学平衡的因素 1. 浓度对化学平衡的影响 结论：在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下: (1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。  (2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。  学习任务二 影响化学平衡的因素 理论解释 浓度的改变导致浓度商的改变，但K 不变，使Q ≠K，从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。  mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) Q ＝ c p(C) • c q(D) c m(A) • c n(B) 改变条件 K 变化 Q 变化 Q 与K 比较 平衡移动方向 不变 变小 Q<K 正向移动 增加c反或减小c生 增大c生或减小c反 不变 变大 Q>K 逆向移动 1. 浓度对化学平衡的影响 平衡状态2 学习任务二 影响化学平衡的因素 1. 浓度对化学平衡的影响 t1 v（正）≠ v（逆） 0 v t V(正) V(逆) V(正)= V(逆) V’(正) V’(逆) 平衡状态1 ν-t图象解释 V(正)= V(逆) 增加反应物浓度 t2 C反↑⇒v正瞬↑、 v逆渐↑⇒v正＞v逆⇒正移 平衡改变 当堂检测 0 ν t ν(正) ν(逆) 原平衡 ν′(正) ν′(逆) 新平衡 的浓度 t1 t 0 ν ν(正) ν(逆) 原平衡 ν′(正) ν′(逆) 的浓度 t1 0 ν t ν(正) ν(逆) 原平衡 ν′(正) ν′(逆) 新平衡 的浓度 t1 C反↓⇒v正瞬↓、 v逆渐↓ ⇒v正＜v逆⇒逆移 C生↑⇒v正渐↑、 v逆瞬↑ ⇒v正＜v逆⇒逆移 C生↓⇒v正渐↓、 v逆瞬↓ ⇒v正＞v逆⇒正移 1.尝试分析这三个ν—t图分别改变的是哪个条件？ 减小生成物 增大生成物 减小反应物 t2 t2 t2 当堂检测 3.在K2Cr2O7溶液中存在平衡： 2CrO42-(黄色)＋2H＋⇌Cr2O72－(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 2.在密闭容器中进行反应：CO2(g)+C(s) ⇋2CO(g) △H>0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化？ (1)增大c(CO2)，平衡________ ,c(CO) ______。 (2)加入更多碳，平衡 ,c(CO) 。 (3)增大c(CO)，平衡________ ,c(CO2) 。 正向移动 增大 逆向移动 增大 不移动 不变 B 小结 ①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响v正、v逆的大小，所以化学平衡不移动。 ②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。 ③“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl-或K+的浓度，对化学平衡无影响。 ④工业生产中，常通过适当增大成本较低的反应物的浓度来提高成本较高的反应物的转化率，以降低生产成本。 学习任务二 影响化学平衡的因素 2. 压强对化学平衡的影响 【讨论】压强的变化对化学反应速率如何影响？ν正和 ν逆怎样变 化？会同等程度的增大或减小吗？ 学习任务二 影响化学平衡的因素 正向移动 容积减小 原平衡气体① 颜色变深② 颜色又变浅③ 浓度瞬间增大 加压前 实验现象与分析： 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 改变条件加压 c(NO2)比②中的减小 2. 压强对化学平衡的影响 学习任务二 影响化学平衡的因素 实验 （同温度下） 压强 浓度（mol·L-1） 浓度商 (Q ) NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b 压缩容积至V/2 时 Q1＝ b a2 ＝ K 2p1 2a 2b 2b (2a)2 b 2a2 Q2＝ <K 正向移动 ＝ 理论分析 实验结论：其他条件不变时，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动 2. 压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 学习任务二 影响化学平衡的因素 逆向移动 容积增大 原平衡气体① 颜色变浅② 颜色又变深③ 浓度瞬间减小 减压前 实验现象与分析： 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 改变条件减压 c(NO2)比②中的增大 2. 压强对化学平衡的影响 学习任务二 影响化学平衡的因素 实验 （同温度下） 压强 浓度（mol·L-1） 浓度商 (Q ) NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b 扩大容积至2V 时 Q1＝ b a2 ＝ K p1/2 a /2 b/2 b/2 (a/2)2 2b a2 Q2＝ ＞K 逆向移动 ＝ 理论分析 实验结论：其他条件不变时，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动 2. 压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 t2 学习任务二 影响化学平衡的因素 2. 压强对化学平衡的影响 ν-t图象 解释 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c） V’正 v 正= v 逆 V'逆 V'正 v '正= v '逆 p↑⇒v正↑、v逆↑⇒平衡向气体体积减小方向移动 p↓⇒v正↓、v逆↓⇒平衡向气体体积增大方向移动 t2 V’逆 学习任务二 影响化学平衡的因素 2. 压强对化学平衡的影响 增大压强,浓度均增大,正逆反应速率均增大,且增大的倍数一样,ν 正= ν 逆,平衡不移动。 【思考】对于反应前后气体体积不变的反应，压强改变将怎样 影响化学平衡？ ν 正= ν 逆 ν 正= ν 逆 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c） 减小压强,浓度均减小,正逆反应速率均减小,且减小的倍数一样,ν 正= ν 逆,平衡不移动。 学习任务二 影响化学平衡的因素 2. 压强对化学平衡的影响 结论：在其它条件不变的情况下： (1)增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动； (2)减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 (3)对于反应前后气体体积不变的反应： 改变压强,ν正和ν逆同等程度改变，化学平衡不移动。 注意：充入惰性气体 a.恒压, 当成“体积增大，分压减小，等效于减压” b.恒容,“总压增大，但各组分浓度不变,分压不变，等效于压强不变” 学习任务二 影响化学平衡的因素 特别提醒 1. 只适用于有气体参加的反应, 2. 压强的变化必须是由于体积变化带来浓度变化引起的，如果是 充入w无关气体引起的压强变化而浓度却不变化则不会给平衡带来影响。 3. 由于改变压强的方法是同等程度改变各气体组分的浓度，若增大压强，无论是否移动、移动方向如何，达新平衡后各气体组分浓度均比原来大；反之亦然。 气体系数减小方向⇔气体体积减小方向 当堂检测 4.已知化学反应2A(？)＋B(g)=2C(？)达到平衡，当增大压强时， 平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　) A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体，C是气体 D 5.已知反应式：mX(g)＋nY(？)=pQ(s)＋2mZ(g)，已知反应已 达平衡，此时c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到 原来的1/2，c(X)＝0.5 mol/L，下列说法正确的是(　　) A．反应向逆方向移动 B．Y可能是固体或液体 C．系数n>m D．Z的体积分数减小 C 当堂检测 6.在一定温度下的可逆反应：mA(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)， 生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间的关系如图所示，则下列关系正确的是(　　) ①p1>p2　 ②p1<p2　 ③m＋n>p＋q　 ④m＋n＝p＋q　 ⑤m＋n<p＋q A．①③ B．②③ C．②⑤ D．①④ C 实验原理 实验装置 装有NO2和N2O4的烧瓶(a)，分别浸泡在热水(左)和冰水(右)中(b) 实验现象 放进热水中 放进冰水中 学习任务二 影响化学平衡的因素 3. 温度对化学平衡的影响 混合气体的红棕色加深 混合气体的红棕色变浅 结论 其他条件不变时，升高温度，平衡向_____反应方向移动； 降低温度，平衡向_____反应方向移动。 吸热 放热 学习任务二 影响化学平衡的因素 注意： 升温可同时增加正逆反应速率，但吸热反应方向的速率增加的更多，则升温使可逆反应向吸热方向移动。 降温可同时降低正逆反应速率，但吸热反应方向的速率降低的更多，则降温使可逆反应向放热方向移动。 学习任务二 影响化学平衡的因素 【思考与讨论】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？ K 只受温度影响 反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向 放热反应 升温       降温       吸热反应 升温       降温       减小 减小 增大 增大 Q >K Q >K Q < K Q < K 逆向移动 逆向移动 正向移动 正向移动 学习任务二 影响化学平衡的因素 对于反应 m A + n B⇌ p C + q D ν-t图象解释 ● ● v'正 v'逆 ● ● v'正 v'逆 v'正=v'逆 v'正=v'逆 △H<0升温 △H<0 降温 △H>0 升温 △H>0降温 ● ● v'正 v'逆 v'正=v'逆 ● ● v'正 v'逆 v'正=v'逆 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 3. 温度对化学平衡的影响 当堂检测 7.对于反应2X(g) + Y(g)⇌2Z(g)（正反应为放热反应）， 若升高温度，则能使（多选）（ ） A.速率不变，Z的产量减少 B.速率增大，Z的产量减少 C.速率增大，Y的转化率降低 D.速率减少，Z的产量增大 BC 8.在容积不变的密闭容器中进行如下反应： H2O(g)+C(s)⇌H2(g)+CO(g) ∆H>0，达到平衡后，改变 下列反应条件，相关叙述正确的是（ ） A、加入H2O(g)，平衡向正反应方向移动，体系压强减少 B、加入少量C，正反应速率增大 C、降低温度，平衡向正反应方向移动 D、加入CO，H2浓度减小 D 学习任务二 影响化学平衡的因素 4. 催化剂对化学平衡的影响 由于催化剂能够同等程度地改变正逆反应的速率，所以使用催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但是可以改变到达平衡所需要的时间。 v-t图像如右 使用催化剂 ● ● v'正=v'逆 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 含 量 t t1 t2 当堂检测 9.对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移 动的是(　　) A.加入一种反应物　　　　 B.增大体系的压强 C.升高温度 D.使用催化剂 C 10.某密闭容器中发生如下反应：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g) ΔH＜0。 下图表示该反应的速率(ν)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时 刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下 列说法中正确的是(　　) A.t2时加入了催化剂 B.t3时降低了温度 C.t5时增大了压强 D.t3－t4时间内转化率最低 A 总结改变反应条件时平衡移动的方向 条件的改变 平衡移动方向 新平衡建立时 具 体 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大体系压强 减小体系压强 升高温度 降低温度 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 向体积缩小方向移动 向体积增大方向移动 向吸热方向移动 向放热方向移动 向减弱这种改变的方向移动 反应物浓度增大 反应物浓度减小 体系压强增大 体系压强减小 体系温度升高 体系温度降低 减弱这种改变不是抵消改变 规 律 改变一个条件 注意：催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。 学习任务三 勒夏特列原理 1.勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度) ，平衡将向着能减弱这种改变的方向移动。 ①此原理只适用于已达平衡的体系 ②平衡移动方向与条件改变方向相反。 例如：增大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向； 增大压强，向减小压强方向移动(可理解为“对着干”)。 ③移动的结果只能是减弱改变而不是抵消改变 （外界条件改变为主，平衡移动结果为次）。 例如:增加反应物浓度平衡移动后该反应物浓度仍增加， 只是增加反应物浓度的程度比没有平衡移动时要小。 注意： 当堂检测 1、在高温下，下列反应达到平衡：C(s)＋H2O(g)⇌ CO(g)＋H2(g)(正反应为吸热反应）如果温度升高，平衡向_____________ 移动；减小压强，平衡向______________ 移动。 正反应方向 正反应方向 2、在高温下，反应2HBr(g) ⇌H2(g)+Br2(g)(正反应为吸热反应）达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（ ） A、减小压强 B、缩小体积 C、升高温度 D、增大H2浓度 BC 当堂检测 3、下列反应在密闭容器中进行，并达平衡，减小压强，平衡逆 向移动的是（ ）；升高温度，平衡正向移动的是（ ） A.CO+NO2 ⇌ CO2+NO（正反应放热） B.N2+3H2 ⇌ 2NH3 （正反应放热） C.3O2 ⇌ 2O3 （正反应吸热） D.PCl3（g）+Cl2 ⇌ PCl5（g） （正反应放热） BCD C Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $