2.2 化学平衡 （知识清单）化学人教版选择性必修1

该高中化学知识清单系统梳理了化学平衡的完整知识体系。从可逆反应概念出发，构建化学平衡状态的特征与判断方法，通过平衡常数实现定量描述，进而探究浓度、压强、温度、催化剂对平衡的影响，结合勒夏特列原理分析综合因素作用，最终落实到转化率比较与平衡移动图像的应用。 知识链路遵循“概念建立-定量表征-影响因素-原理应用-综合分析”的逻辑顺序，通过实验探究（如浓度、压强影响实验）、“三段式”计算模型、图像分类突破（v-t图、含量-时间-温度/压强图等），培养科学思维中的证据推理与模型建构能力，助力学生形成系统的化学平衡认知框架，提升解决实际问题的能力。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 一、化学平衡状态 1.可逆反应 (1)可逆反应的概念 在________下，既能向__________进行，同时又能向__________进行的反应。 (2)可逆反应的特点 ①双同：相同条件下，正、逆反应同时进行。 ②双向：用“⇌”表征正、逆反应两个方向。 ③一小：任一反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。 2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应：N2＋3H22NH3。 N2与H2反应 NH3的分解反应 绘制v－t图像 绘制v－t图像 (2)化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率______时，反应物和生成物的浓度均________，即体系的组成______________，这表明该反应中物质的转化达到了“______”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 (3)化学平衡状态的特征 逆——研究对象为________。 等——正、逆化学反应速率______，即v正＝v逆。 动——化学平衡是动态平衡，即。 定——平衡混合物中，各组分的浓度保持______。 变——外界条件改变，化学平衡状态可能发生改变。 3、化学平衡状态的判断方法 (1)直接判据——定义法 ①“等” 正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 1)①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 2)②不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的__________之比，但必须是________的速率。 ②“定” 反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。 (2)间接判据——“变量不变”时即为平衡 当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。 (3)在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间改变时，判断是否一定达到了平衡状态。 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g) C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g) ①混合气体的总质量m总 ②混合气体的总物质的量n总 ③混合气体的密度ρ ④体系的压强p ⑤混合气体的平均摩尔质量 ⑥混合气体的颜色 － － 二、化学平衡常数 1.化学平衡常数及表达式 (1)化学平衡常数的概念及表达式 ①分析教材表中数据，发现以下规律： 在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，体系内生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 K的数值与各反应体系中各物质的初始浓度和反应路径______。 ②对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 表达式 (2)影响化学平衡常数的因素 ①内因：反应物本身的性质。 ②外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强______，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数______，反之减小。 如不同温度时，H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)　ΔH＝－14.9 kJ·mol－1的平衡常数K： 温度 425.6 ℃ 457.6 ℃ K 54.5 48.7 (3)K与可逆反应进行程度的关系 反应进行得越完全，K越大，反应进行得越不完全，K越小。一般来说，当K>105时，该反应就进行得________了。如 化学反应 平衡常数 ①N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) K(298 K)＝5.6×105 ②N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g) K(298 K)＝1.9×10－31 两个反应中进行彻底的是①(填序号，下同)，在常温下很难进行的是②。 2.平衡常数的应用 (1)利用平衡常数判断反应进行的程度 在一定条件下，下列可逆反应的平衡常数如下： ①H2＋F2⇌2HF　K1＝1095； ②H2＋Cl2⇌2HCl　K2＝1033； ③H2＋Br2⇌2HBr　K3＝1019； ④H2＋I2⇌2HI　K4＝102。 比较平衡常数的大小可知，各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序为________(填序号)。 (2)利用平衡常数随温度的变化判断吸热反应或放热反应 若温度升高，K增大，则正反应为______热反应；若温度升高，K减小，则正反应为______热反应。 (3)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 若Q＜K，反应向______方向进行，v正______v逆； 若Q＞K，反应向______方向进行，v正______v逆； 若Q＝K，反应____________，v正______v逆。 3.平衡常数与平衡转化率的计算 (1)计算模型——“三段式”法 与前面化学反应速率的“三段式”法基本相同，有关平衡常数计算的关键是找到达平衡状态时的转化量和平衡量。 (2)平衡转化率 如可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，反应物A的平衡转化率： α(A)＝×100%＝ ×100%。 三、浓度、压强对化学平衡的影响 1.浓度对化学平衡的影响 (1)实验探究浓度对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 　　　　　　　　Fe3＋＋ 3SCN－⇌Fe(SCN)3 (浅黄色) 　(无色)　　(红色) 实验操作 实验现象 试管b溶液颜色 ，c[Fe(SCN)3] 试管c溶液颜色 c[Fe(SCN)3] 实验结论 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动 (2)化学平衡移动 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，平衡体系的物质组成也会随着______，直至达到新的平衡状态。这种由______________达到____________的过程叫做化学平衡的移动。 ②用K与Q的关系判断平衡移动的方向 当Q＝K时，可逆反应处于______状态，v正______v逆； 当Q＜K时，化学平衡向__________移动，v正______v逆，直至达到新的平衡状态； 当Q＞K时，化学平衡向__________移动，v正______v逆，直至达到新的平衡状态。 (3)从浓度影响Q的角度解释上述实验平衡移动的方向 ①试管b溶液中，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，Q＝______，Q______K，平衡向__________移动，c[Fe(SCN)3]减小。 ②试管c中溶液，c(SCN－)增大，Q＝______，Q______K，平衡向__________移动，c[Fe(SCN)3]增大。 (3)浓度对化学平衡移动的规律总结 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。 (4)工业生产应用 适当增大______的反应物的浓度，使化学平衡向______方向移动，可提高价格较高的原料的______，从而降低生产成本。 2.压强对化学平衡的影响 (1)实验探究压强对化学平衡的影响 ①常温常压下，用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体，反应2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)达到平衡。 按表中实验操作步骤改变压强，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验操作 ⅰ：快速压缩注射器容积，增大气体压强 ⅱ：快速扩大注射器容积，减小气体压强 实验现象 混合气体的颜色先 后又逐渐 混合气体的颜色先 后又逐渐 实验结论 增大气体的压强，平衡向 方向移动，即气体分子数 的方向 减小气体的压强，平衡向方向移动，即气体分子数 的方向 ②从压强影响Q的视角解释上述实验平衡移动的方向 操作 ⅰ：容积缩小为原来的一半，压强增大一倍。K＝，Q＝＝＝K，Q<K，平衡正向移动，与实验结论一致。 操作 ⅱ：容积扩大为原来的2倍，压强减小到原来的。同理推出Q＝2K，Q>K，平衡逆向移动。 (2)压强对化学平衡的影响规律 对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变时： (1)增大压强(减小容器的容积)，化学平衡向____________的方向移动。 (2)减小压强(增大容器的容积)，化学平衡向____________的方向移动。 (3)对于反应后气体的总体积不变的可逆反应，改变压强，平衡______。 四、温度、催化剂对化学平衡的影响 1．实验探究温度对化学平衡的影响 (1)常温下，反应2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1达到平衡，按图示装置实验，观察实验现象，填写下表： 热水中 冰水中 实验现象 混合气体颜色 混合气体颜色 实验结论 说明NO2浓度 ，平衡向 方向移动，即升高温度，平衡向 反应的方向移动 说明NO2浓度 ，平衡向 方向移动，即降低温度，平衡向 反应的方向移动 (2)从温度对平衡常数K影响的角度解释上述实验平衡的移动方向： 该反应为放热反应，升高温度，K______，平衡______移动；降低温度，K______，平衡______移动，与实验结论一致。 2．温度对化学平衡的影响规律 (1)改变温度，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。 (2)当其他条件不变时，升高温度，化学平衡向________的方向移动；降低温度，化学平衡向________的方向移动。 3．催化剂对化学平衡的影响规律 (1)催化剂能同等程度的改变______反应速率。其图像(v－t图)如图。 (2)当其他条件不变时，催化剂______改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，催化剂能改变反应达到化学平衡所需的______。 五、勒夏特列原理 1．外因对化学平衡的影响 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向 的方向移动 减小压强 向 的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 温度 升高温度 向 反应方向移动 降低温度 向 反应方向移动 催化剂 使用催化剂 2．勒夏特列原理 (1)内容：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)，平衡就向着能够______这种改变的方向移动。 (2)适用范围 勒夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。 (3)对原理中“减弱这种改变”的理解 勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先______，后______，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色______。 六、多种因素对平衡影响的综合判断 1．综合分析化学平衡移动的一般思路 2．“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。 (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→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)→平衡向气体体积增大的方向移动。 3．绝热体系的化学平衡分析方法 在绝热条件下，体系与外界不进行热交换，若反应放热，体系内温度升高，平衡向吸热反应方向移动；若反应吸热，体系内温度降低，平衡向放热反应方向移动。 七、新旧平衡转化率的比较 1．当可逆反应达到平衡后，反应物的初始浓度不变，只改变体系的温度、压强或减小生成物的量使平衡正向移动，这时反应物的转化率一定______。 2．反应物用量的改变对转化率的影响 (1)若反应物是一种且为气体，如aA(g)⇌bB(g)＋cC(g)，在恒温恒容条件时，增大A的浓度，平衡______移动，但A的转化率变化等效为压强对平衡的影响。 气体计量数关系 A的转化率 a＝b＋c a>b＋c a<b＋c (2)若反应物不只一种气体，如aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)。 ①在其他条件不变时，增加A的量，平衡______移动，A的转化率______，B的转化率______。 ②若起始按化学计量数之比投入A、B，则A、B的转化率一定______。 ③在恒温恒容条件下，若按原比例(投料比)同倍数增加A和B，平衡正向移动，但反应物(A或B)的转化率等效为压强对平衡的影响。 八、常见平衡移动图像分类突破 1.条件改变时速率—时间图像 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 (1)t1时， ，平衡 移动； (2)t2时， ，平衡 移动； (3)t3时， ，平衡 移动； (4)t4时， ，平衡 移动 2.含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 图像示例 方法指导 根据图像回答下列问题： 看拐点：先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理：温度高低→ΔH； 压强大小→气体化学计量数 (1)图Ⅰ表示T2 T1，正反应是 反应，温度升高，平衡 移动； (2)图Ⅱ表示p2 p1，压强 ，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积 的反应； (3)图Ⅲ 中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a b，故a可能使用了 ；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a 了压强(压缩体积) 3.转化率(或质量分数)与压强—温度图像 此类问题一般为表示两个外界条件同时变化时，某物质的平衡转化率、质量分数或物质的量分数等的变化情况。 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)等温曲线 反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示。 ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%______，化学平衡______移动，a＋b______c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%______，化学平衡______移动，正反应是______反应。 (2)等压曲线 反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示。 ①选一等压线，随着温度的升高，C%______，化学平衡______移动，ΔH______0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%______，化学平衡______移动，a＋b______c。 归纳总结： 书写化学平衡常数表达式的注意事项 (1)如果反应中有固体或纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡常数表达式中。 (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。 (3)非水溶液以及有机反应，水应该写在常数表达式中。 特别提醒： (1)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。 (2)对有气体参加的可逆反应，在恒温恒容条件下，压强与气体的浓度成正比，因而压强对化学平衡的影响，要看压强改变是否使浓度商发生改变。 1.化学平衡是动态平衡，正、逆反应仍在持续进行，只是正、逆反应速率相等，反应并未停止。 2.达到化学平衡时，各组分浓度保持恒定，不代表各物质浓度一定相等。 3.同一反应中，不同物质正逆速率达平衡的判定要求：速率之比等于化学计量数，且分别对应正、逆两个反应方向，同方向速率相等不能判定平衡。 4.若反应前后气体总物质的量相等，恒温恒容下体系压强始终不变，压强不变不能作为平衡判断依据。 5.恒温恒容、反应有有色气体参与时，体系颜色不变可判定平衡；气体密度不变不一定能判定平衡，需看是否有固体参与反应。 6.平衡移动的本质是外界改变使；若改变条件后正逆速率仍相等，平衡不发生移动。 7.增大反应物浓度，平衡正向移动，但该反应物自身的平衡转化率通常会降低。 8.恒温恒容充稀有气体，各反应物、生成物浓度不变，、不变，平衡不移动。 9.恒温恒压充稀有气体，容器容积增大，各气体浓度减小，平衡向气体分子数增大的方向移动。 10.催化剂同等改变正、逆反应速率，只会缩短达到平衡的时间，不会使化学平衡发生移动、不改变平衡转化率。 11.温度改变一定会造成平衡移动；升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动。 12.化学平衡常数只和温度有关，浓度、压强、催化剂改变都不会改变平衡常数的数值。 13.平衡常数表达式中，不写入固体、纯液体的浓度；计算时代入气体、溶液的平衡浓度。 14.由平衡常数判断反应方向：反应正向进行，达平衡，反应逆向进行。 15.勒夏特列原理是平衡 “减弱” 外界条件改变，无法完全抵消外界造成的变化。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 一、化学平衡状态 1.可逆反应 (1)可逆反应的概念 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)可逆反应的特点 ①双同：相同条件下，正、逆反应同时进行。 ②双向：用“⇌”表征正、逆反应两个方向。 ③一小：任一反应物的转化率小于100%，反应物与生成物共存。 2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应：N2＋3H22NH3。 N2与H2反应 NH3的分解反应 绘制v－t图像 绘制v－t图像 (2)化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 (3)化学平衡状态的特征 逆——研究对象为可逆反应。 等——正、逆化学反应速率相等，即v正＝v逆。 动——化学平衡是动态平衡，即。 定——平衡混合物中，各组分的浓度保持一定。 变——外界条件改变，化学平衡状态可能发生改变。 3、化学平衡状态的判断方法 (1)直接判据——定义法 ①“等” 正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 1)①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 2)②不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 ②“定” 反应体系中各组成成分的质量、物质的量、浓度百分含量(质量分数、物质的量分数、气体的体积分数等)保持恒定不变。 (2)间接判据——“变量不变”时即为平衡 当反应过程中变化的量不再改变时，化学反应达到平衡状态，即反应前后始终不变的量不能作为判据。 (3)在恒温恒容条件下，下列三个可逆反应的某些“量”不再随时间改变时，判断是否一定达到了平衡状态。 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g) C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g) ①混合气体的总质量m总 不一定 不一定 是 ②混合气体的总物质的量n总 是 不一定 是 ③混合气体的密度ρ 不一定 不一定 是 ④体系的压强p 是 不一定 是 ⑤混合气体的平均摩尔质量 是 不一定 是 ⑥混合气体的颜色 － 是 － 二、化学平衡常数 1.化学平衡常数及表达式 (1)化学平衡常数的概念及表达式 ①分析教材表中数据，发现以下规律： 在一定温度下，一个可逆反应达到化学平衡时，体系内生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。 K的数值与各反应体系中各物质的初始浓度和反应路径无关。 ②对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 表达式 (2)影响化学平衡常数的因素 ①内因：反应物本身的性质。 ②外因：同一化学反应，平衡常数与浓度、压强无关，与温度有关，升高温度，吸热反应的平衡常数增大，反之减小。 如不同温度时，H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)　ΔH＝－14.9 kJ·mol－1的平衡常数K： 温度 425.6 ℃ 457.6 ℃ K 54.5 48.7 (3)K与可逆反应进行程度的关系 反应进行得越完全，K越大，反应进行得越不完全，K越小。一般来说，当K>105时，该反应就进行得基本完全了。如 化学反应 平衡常数 ①N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) K(298 K)＝5.6×105 ②N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g) K(298 K)＝1.9×10－31 两个反应中进行彻底的是①(填序号，下同)，在常温下很难进行的是②。 2.平衡常数的应用 (1)利用平衡常数判断反应进行的程度 在一定条件下，下列可逆反应的平衡常数如下： ①H2＋F2⇌2HF　K1＝1095； ②H2＋Cl2⇌2HCl　K2＝1033； ③H2＋Br2⇌2HBr　K3＝1019； ④H2＋I2⇌2HI　K4＝102。 比较平衡常数的大小可知，各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序为①②③④(填序号)。 (2)利用平衡常数随温度的变化判断吸热反应或放热反应 若温度升高，K增大，则正反应为吸热反应；若温度升高，K减小，则正反应为放热反应。 (3)判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 若Q＜K，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 若Q＞K，反应向逆反应方向进行，v正＜v逆； 若Q＝K，反应处于平衡状态，v正＝v逆。 3.平衡常数与平衡转化率的计算 (1)计算模型——“三段式”法 与前面化学反应速率的“三段式”法基本相同，有关平衡常数计算的关键是找到达平衡状态时的转化量和平衡量。 (2)平衡转化率 如可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，反应物A的平衡转化率： α(A)＝×100%＝ ×100%。 三、浓度、压强对化学平衡的影响 1.浓度对化学平衡的影响 (1)实验探究浓度对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 　　　　　　　　Fe3＋＋ 3SCN－⇌Fe(SCN)3 (浅黄色) 　(无色)　　(红色) 实验操作 实验现象 试管b溶液颜色变浅，c[Fe(SCN)3]减小 试管c溶液颜色变深，c[Fe(SCN)3]增大 实验结论 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动 (2)化学平衡移动 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，平衡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。 ②用K与Q的关系判断平衡移动的方向 当Q＝K时，可逆反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q＜K时，化学平衡向正反应方向移动，v正＞v逆，直至达到新的平衡状态； 当Q＞K时，化学平衡向逆反应方向移动，v正＜v逆，直至达到新的平衡状态。 (3)从浓度影响Q的角度解释上述实验平衡移动的方向 ①试管b溶液中，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小，Q＝增大，Q＞K，平衡向逆反应方向移动，c[Fe(SCN)3]减小。 ②试管c中溶液，c(SCN－)增大，Q＝减小，Q＜K，平衡向正反应方向移动，c[Fe(SCN)3]增大。 (3)浓度对化学平衡移动的规律总结 当其他条件不变时 ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 (4)工业生产应用 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。 2.压强对化学平衡的影响 (1)实验探究压强对化学平衡的影响 ①常温常压下，用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体，反应2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)达到平衡。 按表中实验操作步骤改变压强，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验操作 ⅰ：快速压缩注射器容积，增大气体压强 ⅱ：快速扩大注射器容积，减小气体压强 实验现象 混合气体的颜色先变深后又逐渐变浅 混合气体的颜色先变浅后又逐渐变深 实验结论 增大气体的压强，平衡向正反应方向移动，即气体分子数减小的方向 减小气体的压强，平衡向逆反应方向移动，即气体分子数增大的方向 ②从压强影响Q的视角解释上述实验平衡移动的方向 操作 ⅰ：容积缩小为原来的一半，压强增大一倍。K＝，Q＝＝＝K，Q<K，平衡正向移动，与实验结论一致。 操作 ⅱ：容积扩大为原来的2倍，压强减小到原来的。同理推出Q＝2K，Q>K，平衡逆向移动。 (2)压强对化学平衡的影响规律 对于有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变时： (1)增大压强(减小容器的容积)，化学平衡向气体体积缩小的方向移动。 (2)减小压强(增大容器的容积)，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 (3)对于反应后气体的总体积不变的可逆反应，改变压强，平衡不移动。 四、温度、催化剂对化学平衡的影响 1．实验探究温度对化学平衡的影响 (1)常温下，反应2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1达到平衡，按图示装置实验，观察实验现象，填写下表： 热水中 冰水中 实验现象 混合气体颜色加深 混合气体颜色变浅 实验结论 说明NO2浓度增大，平衡向逆反应方向移动，即升高温度，平衡向吸热反应的方向移动 说明NO2浓度减小，平衡向正反应方向移动，即降低温度，平衡向放热反应的方向移动 (2)从温度对平衡常数K影响的角度解释上述实验平衡的移动方向： 该反应为放热反应，升高温度，K减小，平衡逆向移动；降低温度，K增大，平衡正向移动，与实验结论一致。 2．温度对化学平衡的影响规律 (1)改变温度，任意可逆反应的化学平衡一定会发生移动。 (2)当其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应的方向移动。 3．催化剂对化学平衡的影响规律 (1)催化剂能同等程度的改变正、逆反应速率。其图像(v－t图)如图。 (2)当其他条件不变时，催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 五、勒夏特列原理 1．外因对化学平衡的影响 条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体分子数目减小的方向移动 减小压强 向气体分子数目增大的方向移动 反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡不移动 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 催化剂 使用催化剂 平衡不移动 2．勒夏特列原理 (1)内容：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)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (2)适用范围 勒夏特列原理适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。 (3)对原理中“减弱这种改变”的理解 勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”。如，对于2NO2(g)(红棕色)⇌N2O4(g)(无色)的平衡体系，若缩小体积增大压强，混合气体颜色先加深，后变浅，达到新的平衡后混合体系颜色比原平衡时颜色深。 六、多种因素对平衡影响的综合判断 1．综合分析化学平衡移动的一般思路 2．“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。 (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→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)→平衡向气体体积增大的方向移动。 3．绝热体系的化学平衡分析方法 在绝热条件下，体系与外界不进行热交换，若反应放热，体系内温度升高，平衡向吸热反应方向移动；若反应吸热，体系内温度降低，平衡向放热反应方向移动。 七、新旧平衡转化率的比较 1．当可逆反应达到平衡后，反应物的初始浓度不变，只改变体系的温度、压强或减小生成物的量使平衡正向移动，这时反应物的转化率一定增大。 2．反应物用量的改变对转化率的影响 (1)若反应物是一种且为气体，如aA(g)⇌bB(g)＋cC(g)，在恒温恒容条件时，增大A的浓度，平衡正向移动，但A的转化率变化等效为压强对平衡的影响。 气体计量数关系 A的转化率 a＝b＋c 不变 a>b＋c 增大 a<b＋c 减小 (2)若反应物不只一种气体，如aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)。 ①在其他条件不变时，增加A的量，平衡正向移动，A的转化率降低，B的转化率升高。 ②若起始按化学计量数之比投入A、B，则A、B的转化率一定相同。 ③在恒温恒容条件下，若按原比例(投料比)同倍数增加A和B，平衡正向移动，但反应物(A或B)的转化率等效为压强对平衡的影响。 八、常见平衡移动图像分类突破 1.条件改变时速率—时间图像 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 (1)t1时，增大反应物的浓度，平衡正向移动； (2)t2时，降低温度，平衡正向移动； (3)t3时，增大压强，平衡正向移动； (4)t4时，使用催化剂，平衡不移动 2.含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 图像示例 方法指导 根据图像回答下列问题： 看拐点：先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理：温度高低→ΔH； 压强大小→气体化学计量数 (1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； (3)图Ⅲ 中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积) 3.转化率(或质量分数)与压强—温度图像 此类问题一般为表示两个外界条件同时变化时，某物质的平衡转化率、质量分数或物质的量分数等的变化情况。 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)等温曲线 反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示。 ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a＋b<c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 (2)等压曲线 反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示。 ①选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH<0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a＋b>c。 归纳总结： 书写化学平衡常数表达式的注意事项 (1)如果反应中有固体或纯液体参加，它们的浓度不应写在平衡常数表达式中。 (2)稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡常数表达式中。 (3)非水溶液以及有机反应，水应该写在常数表达式中。 特别提醒： (1)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。 (2)对有气体参加的可逆反应，在恒温恒容条件下，压强与气体的浓度成正比，因而压强对化学平衡的影响，要看压强改变是否使浓度商发生改变。 1.化学平衡是动态平衡，正、逆反应仍在持续进行，只是正、逆反应速率相等，反应并未停止。 2.达到化学平衡时，各组分浓度保持恒定，不代表各物质浓度一定相等。 3.同一反应中，不同物质正逆速率达平衡的判定要求：速率之比等于化学计量数，且分别对应正、逆两个反应方向，同方向速率相等不能判定平衡。 4.若反应前后气体总物质的量相等，恒温恒容下体系压强始终不变，压强不变不能作为平衡判断依据。 5.恒温恒容、反应有有色气体参与时，体系颜色不变可判定平衡；气体密度不变不一定能判定平衡，需看是否有固体参与反应。 6.平衡移动的本质是外界改变使；若改变条件后正逆速率仍相等，平衡不发生移动。 7.增大反应物浓度，平衡正向移动，但该反应物自身的平衡转化率通常会降低。 8.恒温恒容充稀有气体，各反应物、生成物浓度不变，、不变，平衡不移动。 9.恒温恒压充稀有气体，容器容积增大，各气体浓度减小，平衡向气体分子数增大的方向移动。 10.催化剂同等改变正、逆反应速率，只会缩短达到平衡的时间，不会使化学平衡发生移动、不改变平衡转化率。 11.温度改变一定会造成平衡移动；升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动。 12.化学平衡常数只和温度有关，浓度、压强、催化剂改变都不会改变平衡常数的数值。 13.平衡常数表达式中，不写入固体、纯液体的浓度；计算时代入气体、溶液的平衡浓度。 14.由平衡常数判断反应方向：反应正向进行，达平衡，反应逆向进行。 15.勒夏特列原理是平衡 “减弱” 外界条件改变，无法完全抵消外界造成的变化。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $