2021-2022学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1第二章第二节 第3课时 化学平衡的移动 课件

(共35张PPT)
第2章　第2节　
化学反应的限度
第3课时
反应条件对化学平衡的影响
一、化学平衡移动
1、定义
2、表示
原化学平衡
V正=V逆>0
条件改变
V正≠V逆
平衡移动
新化学平衡
V′正=V′逆>0
一段时间
化学平衡是在一定条件下建立起来的，由于温度、浓度、压强的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程，称为化学平衡移动。
新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生变化
探究浓度、温度对化学平衡的影响
实验用品
装有二氧化氮—四氧化二氮混合气体的装置，1mol/L
FeCl3
溶液，0.01mol/LFeCl3溶液，1mol/L
KSCN溶液，0.01mol/L
KSCN溶液，铁粉、冰水混合物，热水；烧杯、试管、胶头滴管。
实验方案设计及实施
设计目的
实验方案
现象预测
观察到的现象
探究温度对化学平衡的影响
探究浓度对化学平衡的影响
活动探究
课本P59
冷水
热水
课本P59：探究温度改变对化学平衡移动的影响？
2NO2
N2O4
为放热反应
(红棕色)
(无色)

现象
结论
冷水中混合物颜色变浅，热水中混合物颜色变深
升高温度，平衡向吸热反应方向移动
降低温度，平衡向放热反应方向移动
一、温度对平衡移动影响
KSCN溶液
FeCl3+KSCN溶液
实验原理
实验
实验1
实验2
实验现象
实验结论
FeCl3+KSCN溶液
与实验1相比溶液红色均加深
增大反应物的浓度，平衡正向移动
二、浓度对平衡移动影响
溶液显红色
Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3
(红色)
FeCl3溶液
FeCl3+KSCN溶液
3、化学平衡移动方向的判断
Le
Chatelier
1850年~1936年
定性判断：勒夏特列原理
化学平衡移动是可逆反应对外部条件作出的进行自我内部调节！
勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：
改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。
★★注意：
移动的结果是只能减弱条件的改变，不能消除！
条件改变
平衡移动方向
移动后的结果
升温
降温
增加c(NO2)
减小c(NO2)
加压
减压
在密闭容器中的反应2NO2（g）

N2O4（g）；
正反应放热
向吸热方向(逆向)移动
减弱温度的升高，但体系温度还是升高了
向放热方向(逆向)移动
减弱温度的降低，但体系温度还是降低了
正向移动
减弱c(NO2)的增大，体系中c(NO2)↑、
c(N2O4)
↑
逆向移动
减弱c(NO2)的减小，体系中c(NO2)↓、
c(N2O4)
↓
正向移动
逆向移动
减弱压强的增大，但体系压强还是增大了
减弱压强的减小，但体系压强还是减小了
根据上表可以看出：
在密闭体系中，如果仅改变影响平衡的一个条件
（
如
温度、浓度、压强
）平衡将向
_______________方向移动。
减弱这个改变的
外界因素对化学平衡移动的影响
1、工业合成氨过程中不断把生成的氨从反应混合物中分离出来，分析原因？
2、利用酯化反应制备乙酸乙酯时，使用加热的条件、使用浓硫酸等措施，试从化学平衡移动的角度分析原因？如果在制备中要提高乙酸的转化率，还可以采用什么方法？
思考：
3、血红蛋白(Hb)和氧气(O2)、一氧化碳(CO)的结合，煤气中毒病人的治疗原理:
血红蛋白(Hb)和O2的结合①
Hb
+
O2(g)

Hb
(O2)；
血红蛋白(Hb)和CO的结合②
Hb
+
CO
(g)

Hb
(CO)；
发现有人煤气中毒，应当怎救治？
增大氧气浓度，①反应QK，CO结合Hb的化学平衡左移。
1.
促使化学平衡3H2(g)+N2(g)
2NH3(g)；
△H<0
正向移动有各种措施，下列措施可行的是(
)
升高温度
B.
增大体系压强
C.
增大c(N2)
D.
容器体积增大
BC
课堂练习
2、A2
(g)＋B2(g)
2A2B(l)　ΔH＜0已达到平衡，要使平衡向右移动，可以采取的措施是(
)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.增大压强
D.增加A2B的量
C
[讨论1]
试比较以下三种状态下的压强关系：
①改变压强前混合气体压强P1；
②改变压强后瞬时气体压强P2；
③改变压强达新平衡后混合气体压强P3。
加压：
；
减压：
。
2NO2(g)

N2O4(g)
(2体积，红棕色)
(1体积，无色)
P2
＞
P3
＞
P1
P1
＞
P3
＞
P2
(红棕色)
(无色)
[讨论2]
试比较以下三种状态下的温度关系：
①改变温度前混合气体温度T1；
②改变温度后瞬时气体温度T2；
③改变温度达新平衡后混合气体温度T3。
升温：
；
降温：
。
2NO2(g)
N2O4(g)
△H=-57kJ/mol
T2
＞
T3
＞
T1
T1
＞
T3
＞
T2
3、将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应
2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是(
)
A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D.恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
C
根据反应速率判断
3、化学平衡移动方向的判断
条件改变
V正=V逆
V正>V逆
V正平衡不移动
平衡正向移动
平衡逆向移动
根据化学平衡常数判断
条件改变
Q>K
Q=K
Q平衡逆向移动
平衡不移动
平衡正向移动
定量判断
2NO2

N2O4
ΔH<0
改变温度——Qc不变,
Kc改变
升温时,放热反应的Kc减小，Qc
Kc，平衡向
移动。
>
左
Kc
=
——————
c平2(N2O4)
c平(NO2)
Qc
=
—————
c2(N2O4)
c(NO2)
降温时,放热反应的Kc增大，Qc
Kc，平衡向
移动。
＜
右
吸热方向
放热方向
温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的！！
一、温度对平衡移动影响
温度变化
反应焓变ΔH
平衡常数K
升高
＞0
增大
＜0
减小
降低
＞0
减小
＜0
增大
表2-2-3温度与化学平衡常数的关系
Q与K关系
平衡移动方向
Q__K
Q__K
Q__K
Q__K
逆向
正向
正向
逆向
>
<
<
>
课本P59
★★★记忆方法：
温度改变，K改变！其他条件改变，K永不变！
升温，吸热反应K值增大，放热反应K值减小；降温相反。
升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
降低温度，平衡向放热反应方向移动。
1、以下几个反应，在一定条件下达到平衡时升高温度，平衡向什么方向移动，平衡常数K如何变化？如果降低温度呢？
课堂练习
例2、关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。化学机理为：
①HUr
+
H2O

Ur
-+
H3O+
尿酸
尿酸根离子
②Ur-(aq)+Na+(aq)

NaUr(s)
下列对反应②叙述中正确的是(
)
A.
正反应的△H>0
B.
正反应的△H<0
C.
升高温度，平衡正向移动
D.
降低温度，平衡正向移动
BD
浓度变化
Q值变化
Q与K关系
平衡移动方向
增大反应物浓度
减小生成物浓度
减小反应物浓度
增大生成物浓度
减小
正向
1、原因
逆向
2、规律
二、浓度对平衡移动影响
Q增大
Q>K
增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；
减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动。
改变温度——Kc不变,
Qc改变
②只改变固体或纯液体的用量，化学平衡不移动。
(固体或纯液体的浓度视为常数)
①此处“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的气体或离子的浓度。
例：FeCl3＋3KSCN
Fe(SCN)3＋3KCl，增加KCl固体的量，平衡不移动(不参加反应的离子不影响平衡)

注意事项：
例：C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g)，增加C的量，平衡不移动

二、浓度对平衡移动影响
一定温度下，在密闭容器中发生的反应
2NO2（g）
N2O4（g）；
△H＜0
假设
K的数值为a
条件
Q
K
平衡移动方向
c(NO2)、c(N2O4)都增加至2倍
a
c(NO2)、
c(N2O4)都减小至1/2
a
c(NO2)2
c(N2O4)
[NO2]2
[N2O4]
正向移动
逆向移动
a
2
2a
计算Q的数值并判断平衡移动的方向。

阅读探究
请阅读以下材料，从中获取证据，验证你对压强对化学平衡影响的预测。
某同学用传感器进行了如下实验，测定实验过程中二氧化氮—四氧化二氮平衡体系透光率的变化，实验结果如图2-2-2所示。
实验原理：透光率与气体的颜色有关，气体颜色越深，透光率越小。
实验方案：
取一支注射器针筒，吸入10mL二氧化氮气体。将针筒前端封闭，连接传感器，测定透光率。然后，将针筒活塞迅速推至5mL处，再将针筒活塞迅速拉回10mL处，测定活塞移动过程中透光率的变化。
压缩针筒时体系内压强增大,体积减小,气体颜色加深,透光率减小,但平衡会向正反应方向移动,所以透光率又会有所增大;拉伸针筒时体系压强又减小,气体颜色变浅,透光率增大,但平衡又会向逆反应方向移动,所以透光率又会有所减小。
实验结论：
B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动。
在T℃时对下列处于化学平衡的三个反应将压强均增加至2倍（假设三个反应在T℃时的K的数值分别为a、b、c）
编号
反应
Q
K
△υg
平衡移动方向
①
2NO2(g)

N2O4(g)
a
②
N2(g)
+O2

2NO(g)
b
③
2NH3(g)

N2
(g)
+3H2
(g)
c
a
2
正向移动
b
不移动
4c
逆向移动
1、计算②
、
③
Q的数据，判断加压平衡的移动方向。
2、根据上表思考讨论：加压后平衡移动方向与气体系数的关系。
对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响极其微弱，可以不予考虑
正向气态物质系数减小
△υg＜0
气态物质系数不变
△υg=
0
正向气态物质系数增大
△υg＞0
规律：
改变压强，化学平衡不移动
反应前后气体的系数和不变
反应前后气体的系数和改变
增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动
减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动
注意：
①压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。
②压强对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起浓度的改变。
三、压强对平衡移动影响
恒温恒压时：
恒温恒容时：
无论反应前后气体体积是否变化，通入惰性气体，反应中相关气体浓度不变，Qc=K，平衡不移动；
“惰性”气体对化学平衡移动的影响
平衡向气体气体系数和增大的方向移动
通入惰性气体
反应前后气体
体积不变
反应前后气体
体积变化
平衡不移动
V增大，各物质c减小
→相当于减压
压强改变，一定要引起浓度改变，平衡才会移动！
课堂练习
3、在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)
2CO(g)　ΔH＞0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C(s)，则平衡________(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_________，c(CO2)_____。
不移动
不变
正向移动
减小
(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡________，c(CO2)_____。
(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_______，c(CO)_____。
(5)保持反应容器的压强不变，通入N2，则平衡______，c(CO2)____。
不移动
不变
正向移动
增大
正向移动
减小
N2
+
3H2

2NH3
ΔH<0。如果使用催化剂，Kc、Qc如何变化？平衡如何移动？
使用催化剂——
Kc不变,
Qc不变
Kc
=
Qc，平衡_____移动。
不
思考交流
Kc
=
————————
c平2(NH3)
c平(N2)·c平3(H2)
c2(NH3)
c(N2)·c3(H2)
Qc
=
四、催化剂对化学平衡移动的影响
催化剂同等程度的改变ν正、ν逆，不改变平衡
≠
＝
平衡移动影响因素
平衡移动影响因素
温度
浓度
压强
增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动
减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动
改变压强，化学平衡不移动
反应前后气体体积不变
反应前后气体体积改变
增大C反或减小C生，平衡正向移动
减小C反或增大C生，平衡逆向移动
温度降低，平衡向放热反应方向移动
温度升高，平衡向吸热反应方向移动
【总结】
——
平衡不移动
同等程度的改变ν正、ν逆，ν正、ν仍相等逆
/
Kc=Qc
催化剂
改变条件
平衡移动方向　
α(H2)
c(H2)
K
升高温度
　
　
　
　
恒温恒容，c(NH3)
增大
　
　
　
　
恒温恒容，c(H2)
增大
　
　
　
　
恒恒温容，c(H2)
减小
　
　
　
　
压缩体积(V↓P↑)
　
　
　
　
扩大体积(V↑P↓)
恒温恒容，再充2mol
He气
恒温恒压，再充2mol
He气
加催化剂
3H2
(g)
+N2
(g)

2NH3
(g)
H<0，将1molN2和3molH2充入一密闭容器中，一段时间后，体系达到平衡，改变平衡体系中的条件，判断以下量的变化：
←
↓
↓
↓
←
↓
↑
—
→
↓
↑
—
←
↓
—
→
↑
↑
↑
—
←
↓
↓
—
—
—
—
—
←
↓
↓
—
—
—
—
—
1、下列不能用勒·夏特列原理解释的事实是(
)
A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
课堂练习
B
2.下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（
）
A.密闭、低温是存放氨水的必要条件
B.实验室用排饱和食盐水法收集氯气
C.在硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率
D.在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
D
3、将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应
2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是(
)
A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D.恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
C
B
4、合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)＋H2O(g)

CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是(
)
A.增加压强
B.降低温度
C.增大CO的浓度
D.更换催化剂
D
5、反应X(g)＋Y(g)
2Z(g)　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是(
)
A.减小容器体积，平衡向右移动
B.加入催化剂，Z的产率增大
C.增大c(X)，X的转化率增大
D.降低温度，Y的转化率增大
6、在一密闭容器中，反应aA(g)
bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则(
)
A.平衡向逆反应方向移动了
B.物质A的转化率减小了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
C