2.2.3影响化学平衡的因素 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕影响化学平衡的因素展开，通过复习化学平衡状态的“逆、等、动、定”特征导入，衔接化学平衡移动的定义、本质及方向判断，构建从平衡状态到条件改变再到新平衡的知识支架。 其亮点在于融合实验探究与科学思维，通过FeCl₃与KSCN反应、NO₂与N₂O₄平衡等实验现象，结合Q与K关系、v-t图像分析浓度、压强、温度的影响，渗透勒夏特列原理。既培养学生证据推理能力，又帮助教师高效开展概念教学，提升学生对化学平衡的理解与应用能力。

2.2.3 影响化学平衡的因素 【复习回顾】 化学平衡状态的特征 研究的对象是可逆反应 逆 v正＝v逆 ≠0 等 动态平衡 动 平衡时各组分的浓度保持一定 定 当外界条件改变,原平衡发生移动 变 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下达到的最大限度 而在工业生产中，我们需要让反应物尽可能多的转化为生成物 因此，需要通过改变条件，来改变化学平衡 化学平衡移动 【思考】如何才能改变化学平衡呢？ 一定条件下 的化学平衡 v正＝ v逆 改变 条件 Q = K 反应混合物中 各组分的浓度恒定 平衡被破坏 非平衡状态 v正≠ v逆 Q ≠ K 一段 时间 新条件下的新化学平衡 v正＝ v逆 Q = K 反应混合物中 各组分的浓度改变 反应混合物中 各组分的浓度恒定 破坏旧平衡 建立新平衡 化学平衡的移动 化学平衡移动 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，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 (1) 研究对象： 已建立平衡状态的体系 (2)平衡移动的本质原因： 改变条件，使 v正≠ v逆 若v正＞v逆 平衡向正反应方向移动 若v正＜v逆 若v正＝v逆 反应达到平衡状态，平衡向不移动 平衡向逆反应方向移动 ( Q > K ) ( Q＜K ) ( Q = K ) 外界条件改变后， 平衡一定发生移动吗？ 2. 平衡移动方向的判断 化学平衡移动 改变哪些因素可以使化学平衡发生移动？ lnKθ＝- ∆rHm RT ＋C θ Q＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) 平衡常数K只与温度有关 浓度商Q只与浓度有关 浓度 压强 温度 催化剂 改变温度、或改变浓度可使平衡发生移动 影响化学反应速率的因素： 浓度对化学平衡的影响 【实验2-1】(1)向盛有5 mL 0.005 mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.015 mol/L KSCN溶液，溶液呈红色。 (2) 将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中，向试管b中加入少量铁粉，向试管c中滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，观察试管b、c中溶液颜色变化，并均与试管a对比。 实验 试管a FeCl3+KSCN 试管b 加入少量铁粉 试管c 滴加4滴 KSCN溶液 现象 Fe3+ (浅黄色)+ 3SCN-(无色) Fe(SCN)3(红色) 溶液颜色加深 溶液颜色变浅 溶液保持红色 平衡正向移动 平衡逆向移动 平衡不移动 浓度对化学平衡的影响 1. 利用Q与K的关系解释浓度对化学平衡的影响 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋ Fe3＋浓度减小 加入铁粉 Q ＝ Q 增大 ，Q＞K，平衡逆向移动 c[Fe(SCN)3] c(Fe3+) · c3(SCN-) C反应物 减小 SCN-浓度增大 加入KSCN C反应物 增大 Q ＝ c[Fe(SCN)3] c(Fe3+) · c3(SCN-) Q 减小 ，Q＜K，平衡正向移动 浓度对化学平衡的影响 2. 利用v-t图像解释浓度对化学平衡的影响 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 ① 增大反应物浓度 ② 减小反应物浓度 v t v正 v逆 v t v正 v逆 t1 v′正 v′逆 v(正)瞬间增大 v(逆)随之增大 v(正)＞ v(逆)，反应正向移动 新图像在原图像上方 t1 v′逆 v′正 v(正)瞬间减小 v(逆)随之减小 v(正)＜ v(逆)，反应逆向移动 新图像在原图像下方 浓度对化学平衡的影响 2. 利用v-t图像解释浓度对化学平衡的影响 ③ 增大生成物浓度 ④ 减小生成物浓度 Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3 v t v正 v逆 t1 v(逆)瞬间增大 v(正)随之增大 v(正)＜ v(逆)，反应逆向移动 新图像在原图像上方 v′逆 v′正 v t v正 v逆 t1 v′正 v′逆 v(逆)瞬间减小 v(正)随之减小 v(正)＞ v(逆)，反应正向移动 新图像在原图像下方 浓度对化学平衡的影响 3. 浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下， 反应物浓度减小或者生成物浓度增加，化学平衡向逆反应方向移动； 反应物浓度增加或者生成物浓度减小，化学平衡向正反应方向移动。 注意 (1)改变固体或纯液体的用量，反应速率不变，平衡不移动 (2)反应物浓度越大，反应速率越快，达到平衡的时间就越短 (3)只要是增大浓度，无论是增大反应物浓度还是生成物浓度， 新平衡状态下的速率一定大于原平衡状态下的速率 (4)反应物有两种或两种以上时，增大一种反应物的浓度， 可提高另一反应物的转化率，而自身转化率降低 课堂练习 1.工业制硫酸涉及下面的重要反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)， 实际生产中，常用过量的空气与成本较高的SO2反应，为什么？ 催化剂 增大氧气浓度，使平衡正向移动，提高SO2转化率 在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。 与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度发生改变，才会影响平衡。 平衡不移动，因为KCl不参与反应 2. 在一定条件下，可逆反应3KSCN+FeCl3 ⇋Fe(SCN)3+3KCl达到平衡，若在体系中加KCl晶体，平衡是否移动？为什么？ 例1 下列关于反应 的说法不正确的是( )。 D A.用溶液可检验 B.滴加氢氧化钠浓溶液，平衡逆向移动 C.加入 固体，平衡不移动 D.加水，溶液颜色变深 课堂练习 【导学】42 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 12 压强对化学平衡的影响 【实验2-2】如图2-6所示，用50 mL注射器吸入约20 mL NO2与N2O4的混合气体（使注射器的活塞处于Ⅰ处），将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 结论 颜色先变深 后又变浅 颜色先变浅 后又变深 变深: c(NO2)瞬间增大 又变浅: 压强增大，平衡向正反应方向移动，c(NO2)又减小 变浅: c(NO2)瞬间减小 又变深: 压强减小，平衡向逆反应方向移动，c(NO2)又增大 2NO2(g) N2O4(g) (红棕色) (无色) 压强对化学平衡的影响 1. 利用Q与K的关系解释压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) (红棕色) (无色) 压缩容器体积，增大压强 同温度下 压强 各物质浓度(mol·L-1) 浓度商(Q ) NO2 N2O4 容器容积：V p1 a b 压缩容积至V/2 b a2 ＝ K Q1＝ 2p1 2a 2b 2b (2a)2 b 2a2 Q2＝ ＝ ＝K/2 即Q2 ＜ K ，向正反应方移动 压强对化学平衡的影响 1. 利用Q与K的关系解释压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) (红棕色) (无色) 扩大容器体积，减小压强 同温度下 压强 各物质浓度(mol·L-1) 浓度商(Q ) NO2 N2O4 容器容积：V p1 a b 扩大容积至2V b a2 ＝ K Q1＝ 即Q2 ＞ K ，向逆反应方移动 ½ p1 ½ a ½ b ( )2 2b a2 Q2＝ ＝ ½ b ½ a ＝2K 压强对化学平衡的影响 正反应方向： 逆反应方向： 气体分子数减小的反应 气体分子数增大的反应 减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动 在其他条件不变的情况下 ①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动 2NO2(g) N2O4(g) 该反应中反应前后的气体的n又什么变化特点？ 2. 压强对平衡移动的影响 ②对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动 ③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。 压强对化学平衡的影响 3. 利用v-t图像解释压强对化学平衡的影响 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)来说 (1) 若m + n ＞ p + q ① 增大压强(减小体积) v t v正 v逆 t1 v′正 v′逆 v(正)、v(逆)均增大， v(正)增大程度更大 v(正)＞ v(逆)，反应正向移动 新图像在原图像上方 ② 减小压强(增大体积) v t v正 v逆 t1 v′逆 v′正 v(正)、v(逆)均减小， v(正)减小程度更大 v(正)＜ v(逆)，反应逆向移动 新图像在原图像下方 压强对化学平衡的影响 3. 利用v-t图像解释压强对化学平衡的影响 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)来说 (2) 若m + n ＜ p + q ① 增大压强(减小体积) ② 减小压强(增大体积) v t v正 v逆 t1 v′逆 v′正 v′逆 v′正 v t v正 v逆 t1 压强对化学平衡的影响 3. 利用v-t图像解释压强对化学平衡的影响 对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)来说 (3) 若m + n ＝ p + q ① 增大压强(减小体积) ② 减小压强(增大体积) v t v正 v逆 t1 v t v正 v逆 t1 不移动 v′正 = v′逆 对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强只能改变反应速率，但平衡不移动 不移动 v′正 = v′逆 压强对化学平衡的影响 4. 惰性气体对化学平衡的影响 (1)恒温恒容条件 原平衡体系 充入惰性 气体 体系总压增大 各组分浓度不变 平衡不移动 (2)恒温恒压条件 原平衡体系 充入惰性 气体 容器容积增大，各气体分压减小，各组分浓度同倍数减小 相当于原平衡减压 平衡向气体体积增大的方向移动 (3)若反应前后气体分子数不改变 当向平衡体系充入“惰性”气体时，无论任何情况下平衡都不发生移动 压强对化学平衡的影响 【归纳总结】 (1)改变压强的实质是改变浓度。适应用于有气体参与的反应 (2)对同一个反应，压强越大，反应速率越快，达到平衡的时间越短 (3)当压强增大，v正和v逆都增大；当压强减小，v正和v逆都减小， 因此v-t图像是不连续的 若反应前后气体分子数不相等： 若反应前后气体分子数相等： 压强增大，平衡向气体体积缩小方向移动 压强减小，平衡向气体体积增大方向移动 压强仅改变速率，但平衡不移动 (4)通入无关气体时： ①恒温恒容：平衡不移动 ②恒温恒压：等效于减压 课堂练习 【课本】42 4. 在一定温度的密闭容器中发生反应：xA(g) + yB(g) zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是（ ） A. x + y ＜ z B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率降低 D. C的体积分数减小 CD 体积扩大瞬间，c(A)=0.25mol/L，新平衡，c(A)=0.30mol/L 说明压强减小，平衡逆向移动 因此逆方向为气体体积增大的方向，x + y ＞ z 温度对化学平衡的影响 【实验2-3】如图2-7所示，把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧 瓶。然后用弹簧夹家住乳胶管；把一只烧瓶浸泡在热水中，另一只浸泡在冰水中。观察混合气体的颜色变化。 实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中 现象 结论 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 红棕色 无色 颜色变深 平衡逆移 颜色变浅 平衡正移 升高温度，平衡向吸热方向移动 降低温度，平衡向放热方向移动 其他条件不变时， 温度对化学平衡的影响 1. 利用Q与K的关系解释温度对化学平衡的影响 【思考】在温度的影响中，是Q在变还是K在变？ 回顾温度对K的影响： 放热反应，T↑，K↓；吸热反应，T↑，K↑ 2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol 实验 Q K Q与K相对大小 平衡移动方向 升高温度 降低温度 不变 减小 Q＞ K 逆向 不变 增大 Q＜ K 正向 温度对化学平衡的影响 2. 温度对化学平衡的影响 温度降低，化学平衡向放热反应的方向移动 大量实验表明，在其他条件不变的情况下 温度升高，化学平衡向吸热反应的方向移动 ②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， 即：温度变化，平衡一定移动 ①温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间越短 温度对化学平衡的影响 3. 利用v-t图像解释温度对化学平衡的影响 (1) 若 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) △H ＜ 0 ① 升高温度 ② 降低温度 v t v正 v逆 t1 v′逆 v′正 v(正)、v(逆)均增大， v(逆)增大程度更大 v(逆)＞ v(正)，反应逆向移动 新图像在原图像上方 v t v正 v逆 t1 v′正 v′逆 v(正)、v(逆)均减小， v(逆)减小程度更大 v(正)＞ v(逆)，反应正向移动 新图像在原图像下方 温度对化学平衡的影响 3. 利用v-t图像解释温度对化学平衡的影响 (1) 若 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) △H ＞ 0 ① 升高温度 ② 降低温度 v t v正 v逆 t1 v′正 v′逆 v t v正 v逆 t1 v′逆 v′正 改变温度，v－t图象是不连续的 课堂练习 【课本】42 2. 在一定条件下的密闭容器中发生反应： C2H6(g) C2H4(g)+H2(g) △H ＞ 0。当达到平衡时，下列各项措施中，不能提高乙烷转化率的是 （ ） A. 增大容器的容器 B. 升高反应的温度 C. 分离出部分氢气 D. 等容下通入稀有气体 D 课堂练习 【课本】42 5. 在容积不变的密闭容器中，一定量SO2的O2和发生反应：2SO2(g)+O22SO3(g)。温度分别为t1和t2时，的体积分数随时间的变化如右图。该反应的△H______0(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；若t1、t2时该反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1________K2 ＜ ＞ 温度越高，反应速率越快， 达到平衡所需时间越短 则：t2＞t1 温度升高，SO3体积分数减小 平衡逆向移动，则逆方向为吸热反应 正方向△H＜0 对于放热反应，温度升高K减小 故：K1＞K2 课堂练习 【课本】42 6.甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气可以合成甲醇，反应如下：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) (1)反应的平衡常数表达式为K=___________________ (2)有利于提高平衡时CO2转化率的措施有________(填字母) (3)研究温度对甲醇产率的影响发现， 在210~290℃，保持原料其中和的投料比不变， 得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如右图所示， 则该反应的△H______0(填“＞”“＜”或“＝”)， 依据是____________________________________ c(CH3OH)·c(H2O) c(CO2) · c3(H2) b ＜ 温度升高，甲醇产率降低，平衡逆向移动 催化剂对化学平衡的影响 但改变反应达到平衡所需的时间。 催化剂降低反应活化能 加快化学反应速率 同等程度地改变v正和v逆 化学平衡不移动 活化能E 活化能E’ 即催化剂不能改变达到平衡状态的反应混合物的组成 1. 催化剂对化学平衡的影响 催化剂对化学平衡的影响 2. 催化剂对化学平衡影响相关图像 v t v正 v逆 t1 v′正 = v′逆 加入催化剂， 正逆反应速率同等程度增大 化学平衡不移动 生成物含量 t t1 t2 先拐先平，使用催化剂 催化剂对化学平衡的影响 3. 催化剂对化学平衡的影响规律 其他条件不变，使用正催化剂，降低反应所需的活化能， 正、逆反应速率同时增大，且增大的倍数相同，化学平衡不移动 不能改变反应热 不改变反应物的平衡转化率， 不改变平衡时各物质的百分含量 但能改变反应达到化学平衡所需的时间，能使单位时间内反应物的转化率增大 【注意】一般说的催化剂都是指的正催化剂，即可以加快反应速率。 特殊情况下，也可使用负催化剂，减慢反应速率。 2.当反应 达到平衡时，采取下列措施：①升温；② 恒容时通入稀有气体；③增大 的浓度；④减压；⑤加催化剂；⑥恒压时通入稀有气 体。其中能提高 平衡转化率的是( )。 B A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥ 课堂练习 【导学】44 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 34 【归纳总结】 影响化学平衡的因素 改变的外界条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 减小反应物浓度或增大生成物浓度 压强 (有气体参加的反应) Δn(g)≠0 增大压强(减小容器的容积) 减小压强(增大容器的容积) Δn(g)=0 改变压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 向气体分子体积减小的方向移动 向气体分子体积增大的方向移动 平衡不移动 向吸热反应方向移动 向放热反应方向移动 同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动 勒夏特列原理 1. 内容 法国化学家勒夏特列曾总结一条经验规律——勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素(如参加反应物质的浓度、温度、或压强等)，平衡就能够向减弱这种改变的方向移动 2. 适用范围 任何动态平衡体系(如：溶解平衡、电离平衡等)， 未平衡状态及非可逆反应不能用此来分析 3. 平衡移动的结果 平衡移动结果是“减弱”这种改变，而不能“消除”这种改变， 更不能“扭转”这种改变 只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向 勒夏特列原理 【思考】如何理解外界因素改变，平衡朝着“减弱这种改变”的方向移动？ 改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大压强 减小压强 升高温度 降低温度 向反应物浓度减少的方向 向正反应方向 向反应物浓度增大的方向 向逆反应方向 向压强减小的方向 向压强增大的方向 向温度降低的方向 向温度升高的方向 向吸热反应方向 向放热反应方向 向气体体积缩小方向 向气体体积增大方向 总之，平衡“一身反骨”，会朝着跟你“对着干”的方向移动 勒夏特列原理 【思考】如何理解平衡移动只能“减弱”而不能“消除”外界的改变？ (1)浓度 原平衡 浓度为1mol/L 增大浓度为2mol/L 改变条件 新平衡 浓度为1~2mol/L之间 平衡移动 减弱 (2)压强 原平衡 压强为p0 增大压强为2p0 改变条件 新平衡 压强为p0~2p0之间 平衡移动 减弱 (3)温度 原平衡 温度为100℃ 升高温度为200℃ 改变条件 平衡移动 减弱 新平衡 温度为100~200℃ 之间 “增者恒增”，平衡移动只能“顽强抵抗”，结果减弱但不可能抵消 勒夏特列原理 4. 反应物转化率的判断 根据勒夏特列原理，“增者恒增” 若对于反应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 在平衡后增加A的量， 平衡_______移动， A的转化率_______， B的转化率_______ 正向 减小 增大 例3 下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是( )。 B A.红棕色 加压后颜色先变深，后逐渐变浅 B.在、和 组成的平衡体系加压后，混合气体颜色变深 C.溶液 为吸热反应］加热后颜色变深 D.和的混合溶液中加入无色 溶液，颜色变深 课堂练习 【导学】43 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 41 1.下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是( )。 D A.化学反应速率改变，平衡一定移动 B.平衡发生移动，平衡常数一定变化 C.增加某种反应物的量，平衡一定正向移动 D.平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大 课堂练习 【导学】44 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 42 5.已知 。下列说法正确的是( )。 D A.混合气体含有 原子 B.完全断开分子中的共价键所吸收的热量比完全断开 分子中的共 价键所吸收的热量多 C.将气体体积压缩至一半，气体颜色变深是因为平衡发生了移动 D.将气体温度升高，气体颜色会变深 课堂练习 【导学】44 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 43 6.某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量，发生反应 ，一段时 间后达到平衡。下列说法错误的是( )。 C A.升高温度，若增大，则 B.加入一定量，达新平衡后 减小 C.加入等物质的量的和，达新平衡后 增大 D.加入一定量氩气，平衡不移动 课堂练习 【导学】44 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 44 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 $