2.2 化学平衡 第2课时（图文版知识清单）化学人教版选择性必修1

第二节化学平衡 第2课时 影响化学平衡的因素 1.概念 知识点一化学平衡移动 在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、温度 等)，化学平衡状态被破坏，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡 状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。 改变条件 一定时间 新的化学平衡状态 V正=V逆 VE≠V 2.化学平衡移动的过程 特别提醒：反应速率改变时平 衡不一定移动，但平衡移动 原化学平衡状态(V正=V逆) 改变条件 平衡移动、 时反应速率一定改变；反应速 V正≠V逆 率改变化学平衡状态一定改变， 新的化学平衡状态(V正=V逆) 但平衡不一定移动。 3.化学平衡移动方向的判断 (1)根据速率判断 ① 若v(正)>v(逆)，则平衡正向移动。 ② 若v(正)=v(逆)，则平衡不移动。 ③ 若v(正)<v(逆)，则平衡逆向移动。 (2）根据结果判断 ①如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小，则称平衡正向移动或向右移动； ②如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大，则称平衡逆向移动或向左移动。 (3)根据浓度商Q和化学平衡常数K的相对大小判断 将-般反应mA(g)+nB(g)=≥pC(g+qD(g), K 浓度商Q= cP(C)·c9(D) Q<K, Q=K, Q>K, cm(A)·c"(B) 反应向正反应反应处于反应向逆反应 方向进行 平衡状态 方向进行 OH Be 13 Na 知识点二化学平衡移动的因素 1.浓度对化学平衡移动的影响 实验验证（实验2-1） 反应体系：Fe3++3SCN≥Fe(SCN)3(红色) Fr 向盛有5mL0.005mol/L Fecl溶液的试管中加入5mL Fe+2Fe3+=3Fe2+ 的0.015mol/L的KSCN溶液， 降低Fe3+浓度， 溶液呈红色。将上述溶液平 操作：b加少量铁粉 溶液颜色比a浅 均分装在a、b、c三支试管 b 中，向试管b中加入少量铁 粉，向试管c中滴加4滴 a 操作：c滴加 浓KSCN溶液 升高SCN浓度， (原溶液) 溶液颜色比a深 1mol/L的KSCN溶液， 观察b、c试管中溶液颜色 结论：改变反应物浓度，平衡发生移动，平衡混合 的变化，并与试管a对比。 物组成改变。 浓度对平衡的影响规律（其他条件不变） 对于可逆反应aA+bB≥cC+dD(A、B、C、 D均非固体) 改变条件 平衡移动方向 速率变化特点 ① 增大反应物浓度 正向移动→ V正先增大，V逆随后增大，新平衡V'正V逆 ② 增大生成物浓度 逆向移动← V逆先增大，V正随后增大，新平衡V逆>V'正 ③ 减小反应物浓度 逆向移动← V正先减小，V逆随后减小，新平衡v'逆>V'正 ④ 减小生成物浓度 正向移动→ V逆先减小，V正随后减小，新平衡v'正V逆 U ② ③ U ④ ① U正 U正 U正 0正 0正 逆 )逆 U U逆 )正 2.压强对化学平衡移动的影响 用50mL注射器吸入20mLNO2和N2O4的混合气体（使注射器的活塞位于I处） 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处以及从I处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜 色的变化。 反应体系：2NO2(红棕色)三N204(无色)，正反应气体分子数减少 操作 现象与分析 红棕色先变深（体积减小， 推活塞（增大压 NO2浓度瞬间增大)，随后慢 88 强，体积减小) 慢变浅，最终比原平衡深；说 明增大压强，平衡向气体体积 减小的方向移动 红棕色先变浅（体积增大， 拉活塞（减小压 NO2浓度瞬间减小)，随后慢 强，体积增大) 慢变深，最终比原平衡浅；说 明减小压强，平衡向气体体积 88 增大的方向移动 压强对平衡的影响规律（其他条件不变，通过改变体积改变压强） 反应特点 改变压强 平衡移动方 向 速率变化 无气态物质存在的化 学平衡，由于改变压 ① aA+bB≥cC+dD V正、 V逆同时增大 强不能改变化学反应 a+b>c+d 加压 正向移动 V'正>V逆 速率，所以改变压强 不能使平衡发生移动。 ② aA+bB≥cC+dD 加压 逆向移动 V正、 V逆同时增大 a+b<c+d V逆>V'正 对于反应前后气体分 ③ aA+bB≥cC+dD, 减压 正向移动 V正、V逆同时减小 子数相等的可逆反应， a+b<c+d V正>V逆 改变压强后，正、逆 aA+bB≥cC+dD 反应速率同等程度地 ④ 减压 逆向移动 V正、 V逆同时减小 a+b>c+d V逆>V正 改变。因此，增大或 减小压强不能使化学 结论：其他条件不变，增大压强，化学平衡向气体体积减小的反 平衡发生移动。 应方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 ② 4 0正 逆 U正 U正 U正 U逆 U正 逆 U正 ce 3.温度对化学平衡移动的影响 【实验2-3】 把NO,和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶，然后用弹簧夹夹 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 合气体颜色的变化。 2N02(红棕色)≥N204(无色) △H<O (正反应放热，逆反应吸热) 实验条件 现象 结论 温度升高，NO2浓度 浸泡在 混合气体 增大，平衡向逆反应 热水中 颜色加深 (吸热反应)方向移 热水→ 动 温度降低，NO2浓度 2 浸泡在 混合气体 减小，平衡向正反应 冰水中 颜色变浅 (放热反应)方向移 冰水 动 温度对平衡的影响规律 (其他条件不变) 可逆反应 xX+yN=≥mM+nN 反应焓变 温度改变 速率变化 平衡移动方向 △H>O 升高温度 V正、 V逆同时增大，V'正>V逆 正反应方向↑ 2 (正反应吸热) 降低温度 V正、V逆同时减小，V'正<V逆 逆反应方向晶↓ 3 △H<0 降低温度 V正、V逆同时减小，V'正>V逆 正反应方向晶↓ A (正反应放热) 升高温度 V正、V逆同时增大，V'正<V逆 逆反应方向 ① ③ ③ ④ '正 正 逆 V正 正/ )逆 )正 )正 正 V'逆 )逆I V逆 )逆 '正 )逆 逆 to to 0 4.催化剂对化学平衡移动的影响 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化 学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学 反应速率，缩短达到平衡的时间，化学平衡 w'正v逆 不移动。 【特别提醒】 V正 催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏 特列原理解释。 V逆 勒夏特列原理 1.内容 平衡移动方向 对于一个已经达到平衡的体系，如果改变影响化学平衡 (减弱改变) 的一个条件（如浓度、温度、压强），平衡将向着能够 条件改变 减弱这种改变的方向移动。 注意：①“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转” ②若同时改变影响平衡移动的几个条件，不能简 单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向。 2适用范围：仅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.必须有平衡移动，且实际移动方向符合理论移动方向。 【特别提醒】 1.催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏特列原理解释。 2.等体反应改变压强，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 3.改变平衡体系中固体或纯液体的量，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 4.恒温恒容条件下充入惰性气体，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 5.非平衡状态，不能用勒夏特列原理解释。 6.若同时改变多个条件，只有改变的条件对平衡移动方向影响一致时，才能用勒 夏特列原理判断。 24 Le 61w5 方法总结：化学平衡移动判断与勒夏特列原理深度理解 化学平衡移动的判断方法 (1)根据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等）， ←减弱 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 77777 (2）根据V正、V逆的相对大小判断 ①若V正>V逆，平衡向正反应方向移动（注意：V正增大， 平衡不一定向正反应方向移动)； 特别提醒 ②若V正<V逆，则平衡向逆反应方向移动； 勒夏特列原理只适用于判 ③若V正=V逆，则平衡不移动： 断“改变一个条件”时 平衡移动方向；若同时改 (3)根据平衡常数与浓度商的相对大小判断 变多个条件，仅当多个条 件对对移动方向影响一致 ①若K>Q,则平衡向正反应方向移动； K>Q 时才能判断。例如合成氨 ②若K<Q,则平衡向逆反应方向移动； K<Q △H<0,同时加压+升温， 平衡移动方向无法确定； 同时加压+降温，平衡向 ③若K=Q,则平衡不移动。 K=Q 正反应方向移动。 二、对勒夏特列原理“减弱这种改变” 的深度理解 “减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体实例： ①温度改变： 若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移 动，则体系的温度降低，达到新的平衡状态时50°℃<t<80℃。 ②压强改变： N2(g+3H2(g)=2NH3(g) 新的压力范围 30MPa乙60MPa 向气体体积减小方向移动，使压强减小 30 MPa <p<60 MPa ③浓度改变： Fe3++3SCN≥Fe(sCN)3 新的浓度范围 增大cFe3+),从0.01mo/L增至0.02mol/L 0.01 mol/L<c(Fe3+)<0.02 mol/L 特别提醒 勒夏特列原理不仅适用于化学平衡，也适用于其他平衡体系，如溶解平衡、 电离平衡、水解平衡等。 三、“惰性气体”对化学平衡的影响 “惰性气体”（不参与反应的气体）对平衡的影响 #①恒温恒容条件 ##②恒温恒压条件 原平衡 充入惰性气体 体系中各 原平衡 充入惰性气体 各反应气 体系 →体系总压强增大 组分的 体系 →容器容积增大 体的浓度、 →容器体积不变 浓度不变 (维持总压不变)分压均减小 →平衡不移动 相当于对原体系减压 【特别提醒】惰性气体不参与反 →平衡向气体体积增大 应，改变平衡移动的核心是看惰 的方向移动（反应前后 性气体的加入是否改变了反应物、 气体分子数相等的反应 生成物的浓度。 平衡不移动) #常见平衡移动易错点辨析 易错点（问题） 辨析（答案） 1.反应速率改变，平衡 错。速率同等程度改变时（如催化剂、等体 一定移动？ 反应改变压强)，平衡不移动。但平衡移动一 定伴随速率改变。 2.增大反应物浓度，平衡 错。多种反应物的反应，增大一种反应物 正向移动，所有反应物转 浓度，该反应物自身转化率降低，其他反应物 化率一定升高？ 转化率升高。 3.平衡向正向移动，产物 错。若大量增大反应物浓度，体系总物质的 的百分含量一定增大？ 量也增大，产物百分含量可能反而降低。 4.改变压强，平衡一定移 错。反应前后气体分子数相等的反应，改变 动？ 压强平衡不移动；容积不变充惰性气体，压强 增大但平衡不移动。 5.只要改变条件，平衡就 一定移动？ 错。速率改变后仍满足V正=V逆时，平衡不移动。 化学平衡移动V-t图像知识汇总 【特别提醒】浓 1.浓度改变的V-t图像特点 度改变只引起 3.温度改变的V-t图像特点 一个速率突变。 改变条件 核心特点 改变条件 核心特点 改变条件的时刻，V正 增大反应物 突然升高，V逆连续不 升高温度 t时刻V正、V逆同时 →vf v. 突变升高，v'正v V 浓度 变，最终v'正V逆，平 (正反应吸 衡正向移动 热) 逆，平衡正向移动 V=V 移动 改变条件的时刻，V逆 t时刻V正、v逆同时 增大生成物 突然升高，V正连续不 升高温度 突变升高，v'逆>v 浓度 变，最终v'逆>V'正，平 V>V (正反应放 衡逆向移动 热) 平衡逆向移动 动 改变条件的时刻，V正 减小反应物 突然下降，V逆连续不 降低温度 t时刻V正、v逆同时 浓度 变，最终v'逆>V'正，平 (正反应吸 突变下降，V'逆>V 衡逆向移动 热) 正， 平衡逆向移动 动 改变条件的时刻，V逆 减小生成物 突然下降，V正连续不 v 降低温度 t时刻V正、V逆同时 V>V 浓度 变，最终v'正>V'逆，平 > (正反应放 突变下降，V'正>v 衡正向移动 热) ，平衡正向移动 V>V 动 【特别提醒】压 强改变同时引起 2. 压强改变的V-t图像特点 正逆速率突变， 【特别提醒】温度改变，正逆速率均改变，吸热方 但不一定移动。 向速率改变幅度更大。 改变条件 核心特点 增大压强（反应 t时刻v正、V逆同时 4.催化剂的V-t图像 后气体分子数 突变升高，v'正>v V>V 【特别提醒】催化 减少) 逆，平衡正向移动 Vr 剂只改变到达平衡 t时刻V正、V逆同等程度增大 的的时间，不改变 平衡状态。 增大压强（反应 t时刻v正、V逆同时 后气体分子数 突变升高，V逆>V'正 增加) 平衡逆向移动 减小压强（反应 t时刻v正、V逆同时 后气体分子数 突变下降，V'逆>V'正 减少) 平衡逆向移动 V=Vr 减小压强（反应 t时刻V正、V逆同时 后气体分子数 突变下降，V'正V逆 增加) 平衡正向移动 增大/减小压强 t时刻V正、V逆同等 (反应前后气体 程度突变，新平衡V V=VT 分子数相等) 正V逆，平衡不移动