2.2.3化学平衡常数的影响因素 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二节 化学平衡 第3课时 影响化学平衡的因素 第二章 化学反应速率与化学平衡 类型一 病毒的化学组成与结构 类型二 病毒的分类与繁殖 类型三 病毒的遗传信息传递规律及变异 类型四 病毒的免疫及在生产生活中的应用 1 一、化学平衡移动 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、概念： 2、本质： 破旧立新 υ正 =υ逆≠0 条件改变 υ正′=υ逆′≠0 一定时间 υ正 ≠ υ逆 平衡1 不平衡 平衡2 v正＞v逆，化学平衡向正反应方向移动； v正＜v逆，化学平衡向逆反应方向移动； v正＝v逆，化学平衡不发生移动 P37 如何改变化学平衡状态呢？ 改变影响化学反应速率的条件 化学平衡移动方向的条件： 浓度？ 压强？ 温度？ 催化剂？ 外界条件改变后，化学平衡就一定移动吗？ ②υ正 ＞υ逆： 平衡向正反应方向移动 ③υ正 ＜υ逆： 平衡向逆反应方向移动 ①υ正 ＝υ逆： 平衡不移动 如何改变化学平衡状态呢？ 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]：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。 平衡后均分在a、b、c三支试管中 加入 少量铁粉 滴入4滴1mol·L-1 KSCN 溶液 对照组 a b c Fe3+ + 3SCN- ⇋ Fe(SCN)3 (红色) (无色) (浅黄色) 消耗Fe3+ 外界因素影响——浓度【实验2-1】 实验原理 实验操作     实验现象 a试管 b试管 c试管 保持____色，起______作用 结论 FeCl3溶液与KSCN溶液的反应体系中存在如下平衡： Fe3＋　＋　3SCN－ Fe(SCN)3 　(浅黄色)　　(无色)　　　 (红色) a b c 溶液颜色加深 溶液颜色变浅 红 对照 平衡逆向移动 平衡正向移动 平衡不移动 P36 实验结论： 在其他条件不变时， 增大反应物或减小生成物浓度化学平衡向正反应方向移动 减小反应物或增大生成物浓度化学平衡向逆反应方向移动 ①改变固态或纯液态的量,化学平衡不移动. 几个注意点 ③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。 ②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度，才对平衡有影响。 如,Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 加入KCl，对平衡无影响。 应用： 工业生产时，适当增大廉价反应物浓度来提高另一反应物的转化率，以降低生产成本。 课本38页上方） 【思考1】 可逆反应 H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？ ①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 平衡正向移动，CO浓度增大 平衡不移动，CO浓度不变 特别提醒：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。 【思考】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？画出增大反应物浓度的速率-时间图像。 v'逆 v'正 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 C反↑⇒v正瞬↑、v逆未变⇒v正＞v逆⇒正移 C生↓⇒v逆瞬↓、v正未变⇒v正＞v逆⇒正移 C生↑⇒v逆瞬↑、v正未变⇒v正＜v逆⇒逆移 C反↓⇒v正瞬↓、v逆未变⇒v正＜v逆⇒逆移 v'正 v'逆 v'逆 v'正 v'正 v'逆 图像分析: 01 高频考点： ①对于一个达到平衡状态的可逆反应，若增大某一个反应物的浓度，可以提高其他反应物的平衡转化率，但其本身的平衡转化率减小； ②初始时，其他条件不变，反应物按照化学计量数之比投料，达到平衡后，产物的体积分数最大。 9 2.将5 mL 0.005 mol·L－1 FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol·L－1 KSCN溶液混合，达到平衡后混合液呈红色，再将混合液分为5份，分别进行如下实验： 试管①：滴加4滴水，振荡 试管②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡 试管③：滴加4滴1 mol·L－1 KCl溶液，振荡 试管④：滴加4滴1 mol·L－1 KSCN溶液，振荡 试管⑤：滴加4滴1 mol·L－1 NaOH溶液，振荡 下列说法不正确的是( ) A.对比试管①和②，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 B.对比试管①和③，为了证明增大反应物浓度，平衡逆向移动 C.对比试管①和④，为了证明增大反应物浓度，平衡正向移动 D.对比试管①和⑤，为了证明减小反应物浓度，平衡逆向移动 A.改变了Fe3＋的浓度 B.反应本质是Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，改变K+或Cl-浓度对平衡没有影响 B D.加入NaOH溶液，Fe3＋的浓度减小 3、在水溶液中橙色的Cr2O72－与黄色的CrO42－有下列平衡关系：Cr2O72－＋H2O 2CrO42－＋2H＋，重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙黄色的。 (1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈___色。原因是: . . . (2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈 色，原因是 __ (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡 _____ _ (填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将_____ _______。 黄 OH－与H＋结合生成水，c(H＋)减小，使平衡向右移动，CrO42－浓度增大，溶液由橙黄色变为黄色 橙 c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O72－浓度增大，溶液又由黄色变为橙色 向右移动 逐渐变浅，直至无色 11 压强对化学平衡的影响 【实验2-1】 2、压强对化学平衡的影响——实验探究 实验 体系压强增大 体系压强减小 现象 分析 颜色先变深，后变浅， 最终比原来深 颜色先变浅，后变深 最终比原来浅 先变深: CNO2瞬间增大 后变浅: 压强增大，平衡正向移动， CNO2又减小 比原来深：平衡后CNO2比原来大 后变深: 压强减小，平衡逆向移动， C(NO2)又增大 比原来浅：平衡后CNO2比原来小 压强对化学平衡的影响 无色 红棕色 2NO2(g) N2O4(g) 先变浅: C(NO2)瞬间减小 思考：该反应中，反应前后的气体的分子数有什么变化特点？ 2NO2(g) N2O4(g) 压强对化学平衡的影响 正反应方向：气体分子数减小的反应 （2→1） 逆反应方向：气体分子数增大的反应 （1→2） 【实验结论】 压缩体积，增大压强 增大体积，减小压强 向气体体积(分子数)减小的方向移动 向气体体积(分子数)增大的方向移动 平衡正移 平衡逆移 口诀：大P小移；小P大移 体积缩小：即气体化学计量数减少 体积增大：即气体化学计量数增多 是否压强改变，化学平衡就一定会移动？ 【思考】 对于H 2(g)+ I2 (g） 当其他条件不变，减小或增大容器容积来改变压强时，化学平衡如何变化呢？ 对于反应前后，气体物质的总体积没有变化的可逆反应： 压强改变不能使化学平衡发生移动。 m A(g) + n B(g) ⇋ p C(g) + q D(g) 对于有气体参加的可逆反应： 若m+n≠p+q， 增大压强(减小容器的容积)，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强(增大容器的容积)，平衡向气体体积增大的方向移动。 若m+n=p+q， 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 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移动。 结论： 口诀：大P小移；小P大移 (2) 从化学反应速率的角度解释 压强改变，系数大的一方受影响更大 m+n>p+q mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g) ①增大压强 v`正 v`逆 v正 、v逆都↑ ，但v`正＞v`逆 平衡正移 断点，不连续 ②减小压强 气体分子数减小的方向 v`正 v`逆 v正 、v逆都↓ ，但v`正＜v`逆 平衡逆移 气体分子数增大的方向 口诀：大P小移；小P大移 不要把v(正)增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有v(正)>v(逆)时,才使平衡向正反应方向移动。 mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g) m+n<p+q ①增大压强 ②减小压强 压强改变，系数大的一方受影响更大 v`正 v`逆 v`正 v`逆 v正 、v逆都↑ ，但v`正＜v`逆 v正 、v逆都↓ ，但v`正＞v`逆 平衡正移 气体分子数减小的方向 平衡逆移 气体分子数增大的方向 口诀：大P小移；小P大移 mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g) 压强改变，系数大的一方受影响更大 m+n=p+q ①增大压强 ②减小压强 平衡不移动 平衡不移动 v`正 = v`逆 v`正 = v`逆 ，v`正 = v`逆 ，v`正 = v`逆 v正 、v逆都↑ v正 、v逆都↓ 口诀：大P小移；小P大移 ● ● v'正 v'逆 v'正=v'逆 ● ● v'逆 v'正 a+b>c 加压 a+b>c 减压 ● ● v'正 v'逆 ● ● v'逆 v'正 a+b<c 加压 a+b<c 减压 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 a+b=c 加压 a+b=c 减压 ● ● v'正=v'逆 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 ● ● v'正=v'逆 v t 0 ● ● v正 v逆 t1 （以aA(g)+bB(气) ⇌ cC(气)为例） 20 【学以致用】你能解释以下生活中的现象吗？ CO2+H2O H2CO3 1.下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？ ① 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ② H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) ③ H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g) ④ CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) ⑤ H2S(g) H2(g) + S(s) 正向移动 不移动 逆向移动 逆向移动 不移动 气体体积缩小的方向移动 口诀：大P小移；小P大移 压强对化学平衡的影响 总压增大， 分压不变 各组分浓度不变 平衡不移动 总压不变分压增大， 各组分浓度减小 平衡向气体体积减小方向移动 “惰性气体”对化学平衡的影响 (1)恒温恒容条件 (2)恒温恒压条件 当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。 (3)反应前后气体体积相等的反应 如：H2(g)＋I2(g) ⇌ 2HI(g) 改变压强平衡一定移动吗？ 归纳总结： 压强对化学平衡的影响 不一定 ①若反应无气体参与，改变压强平衡不移动。 ②若反应前后气体总体积不变，改变压强平衡不移动。 ③若是恒容条件下充入惰性气体，改变压强平衡不移动。 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 2.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L变为0.19mol/L, 下列判断正确的是( ) A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c A 体积压缩到原来一半的瞬间，C(X)=0.2mol/L 解析： 0.19mol/L, C(X)实质是降低，即平衡正向移动。 而缩小体积增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，故A正确 归纳提醒： 气体体积改变的瞬间,首先考虑物质浓度的瞬间改变， 其次再考虑平衡的移动 5．一定温度下，在密闭容器中投入足量的PbO和C发生反应：PbO(s)+C(s)⇌Pb(s)+CO(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器容积扩大至原来的2倍，体系重新达到平衡。下列说法错误的是 A．上述过程中平衡正向移动 B．CO的浓度不变 C．平衡常数增大 D．PbO的量减少 【参考答案】C 【分析】容器体积扩大至原来的2倍，体系压强减小。根据勒夏特列原理，平衡会向气体分子数增多的方向移动，即正向移动。平衡常数表达式：K=c(CO)，温度不变，平衡常数K不变，因此CO的浓度也不变。 【解析】A．由分析可知，平衡正向移动，A正确； B．温度不变，平衡常数K不变，又K=c(CO)不变，CO的浓度不变，B正确； C．温度不变，平衡常数K不变，C错误； D．平衡正向移动，PbO被消耗，D正确； 故选C。 试卷P3.第5题 试卷P3.第4题 温度如何影响化学平衡呢？ 新课导入 3、温度对化学平衡的影响 .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。 在其它条件不变的情况下，升高温度，不管是吸热反应还是放热反应，反应速率都增大，但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数，故平衡向吸热反应的方向移动。 [思考2]当温度变化时，此时正、逆反应速率如何变化？ 当温度变化时，正、逆反应速率的图像如何变化？ 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 颜色加深 颜色变浅 移动方向 结论 影响化学平衡的因素 探究四 研究温度对化学平衡的影响 实验现象 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 2NO2(g) N2O4(g) 其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动 其他条件不变时，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动 升吸降放 v(逆) v(正) v'正＝v'逆 升 高 温 度 v(逆) v(正) v'正＝v'逆 降 低 温 度 【图像分析】 正反应是放热反应 正反应是吸热反应 v(正) v(逆) v'正＝v'逆 升 高 温 度 v(正) v(逆) v'正＝v'逆 降 低 温 度 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 升吸降放 [例1]反应：A(g)＋3B(g)　　2C(g)　ΔH＜0达到平衡后，将反应体系的温度降低，下列叙述中正确的是（ ） A.正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向右移动 B.正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向左移动 C.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向右移动 D.正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向左移动 C 3．已知：C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g) ΔH>0。下列有关该反应的说法正确的是 A．升高温度，平衡常数K减小 B．增大压强，平衡正向移动 C．增加C(s)的质量，平衡正向移动 D．升高温度，v正和v逆都增大，但v正增大的更多 【参考答案】D 【解析】A．该反应正反应ΔH>0为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误； B．该反应正反应为气体总物质的量增大的反应，增大压强平衡向气体分子数减小的方向（逆向）移动，B错误； C．C为固体，其浓度视为常数，增加C(s)的质量不改变反应物浓度，平衡不移动，C错误； D．升高温度会同时增大正、逆反应速率，该反应正反应为吸热反应，v正增大的幅度大于v逆，平衡正向移动，D正确； 试卷P2.第3题 试卷P3.第6题 催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率，因此对化学平衡的移动没有影响，但可以改变反应达到平衡所需的时间。 加入催化剂会使化学平衡发生移动吗？ v(正)= v(逆) 4.催化剂对化学平衡的影响 含量 t t1 t2 1.催化剂可以降低反应的活化能，改变反应达到化学平衡所需的时间。同等程度地改变正、逆反应速率，使用正催化剂，正、逆反应速率同时增大，化学平衡不移动 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，不改变物质的浓度，不改变反应的温度，对Q和K都没有影响，Q=K，平衡不移动。 38 对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是( ) A.  提高反应物的平衡转化率 B.  以同样程度改变正逆反应的速率 C.  增大正反应速率，降低逆反应速率 D.  改变平衡混合物的组成 B 小试牛刀： 39 影响化学平衡因素 改变条件 移动方向 平衡移动结果 浓度 增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 压强 增大压强 减小压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 加入催化剂 - 正向 逆向 逆向 正向 气体分子数减小的方向 气体分子数增大的方向 吸热方向 放热方向 讨论：上述平衡移动的结果有没有共同的规律？ 减小反应物浓度 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 增大压强 减小压强 升高温度 降低温度 不移动 “对着干” 课堂小结 二、化学平衡移动原理（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），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 P40 减弱但不能抵消 总之就是，平衡会朝着跟你“对着干”的方向移动。 举个例子 二、勒夏特列原理 原平衡（100℃） 升温到200℃ 减弱改变 吸热反应 方向移动 新平衡（温度介于100-200℃之间） 减弱改变但不能抵消 降温 “减弱”而不是“消除”外界条件的影响 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 但最终颜色比原平衡时颜色深 缩小体积，增大压强，NO2浓度增大，气体颜色瞬间变深 平衡正向移动，NO2浓度下降，气体颜色不断变浅 外界条件影响 平衡移动影响 最终结果 一般情况，外界条件的改变大于平衡移动的影响 结果依旧是浓度增大 我再来举个例子 [理解“减弱”] N2 (g) 十 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔΗ<0 其他条件不变，改变一个条件 减弱这种改变 平衡移动方向 移动结果 例： ①增大C(N2) 正 向 C(N2)下降了，但总体比原平衡大 ②增大C(NH3) 逆 向 ③减小C(N2) C(N2)增大了，但总体比原平衡小 逆 向 ④增大压强 即减少气体分子数 体积减小的方向 P略有减小，但总体比原平衡大 ⑤升温 使体系降温 吸热反应方向 T略有下降，但总体比原平衡高 “对着干” “减弱”并不能抵消 使C(N2)↓ 使C(NH3)↓ 使C(N2)↑ 使压强↓ 44 检测反馈 1.下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A．氯水中有下列平衡：Cl2＋H2O ⇌ HCl＋HClO, 当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅 B．采用高压有利于合成氨反应：N2＋3H2 ⇌ 2NH3 C．反应CO＋NO2 ⇌ CO2＋NO(△H<0) 升高温度平衡向逆反应方向移动 D．使用催化剂有利于合成氨反应：N2＋3H2 ⇌ 2NH3 D 检测反馈 2.对可逆反应2A(s)＋3B(g) ⇌ 2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（ ） ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A.①② B.④ C.③ D.④⑤ B 课堂小结 化学平衡状态 化学平衡移动 勒夏特列原理 Q 与K比较 （定量分析） （定性分析） 温度 压强 浓度 改变 1 2 4 3 浓度 温度 压强 催化剂 升吸降放 c反↗，正向；c反↘，逆向 c生↗，逆向；c生↘，正向 p↗，向气体体积减小的方向移动 p↘，向气体体积增大的方向移动 只影响速率，不影响平衡 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $