人教版（2019）选择性必修一 2.2.3 影响化学平衡的因素课件（共34张ppt）

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
新课程标准要求
1．通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学平衡状态的影响。
2．学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化，并分析平衡移动的方向。
v(正)=v(逆)≠0
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
2、化学平衡状态的特征
③动：(特点)动态平衡，反应仍在进行（v(正)= v(逆) ≠0）
②等：(内在本质)v(正)= v(逆)
①逆: (研究对象)可逆反应
④定：(外在标志)当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)保持不变
⑤变：(发展)外界条件改变，原平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即 发生化学平衡的移动。
1、定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变，达到一种表面静止的状态。
复习：化学平衡状态
【思考】外界条件改变时，平衡会如何变化？
一定条件下的化学平衡
条件改变
反应速率改变且变化量不同
平衡被破坏 非平衡状态
一段时间后
新条件下的
新化学平衡
v正＝ v逆
反应混合物中各组分的浓度恒定
v正≠ v逆
反应混合物中各组分的浓度发生变化
v'正＝ v'逆
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
任何可逆反应的终极目标是使 Q=K，即达到平衡
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，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。
一、化学平衡移动
研究对象：
已建立平衡状态的体系
平衡移动的本质原因：
v正≠ v逆
一、化学平衡的移动
2. 化学平衡移动方向的判断方法：
v正＞ v逆：
平衡向正反应方向移动
v正＜ v逆：
平衡向逆反应方向移动
v正＝ v逆：
平衡未被破坏，平衡不移动
(1)速率判断：
条件改变
Q＜K，反应向正方向进行
Q = K，反应达到平衡状态
Q ＞K，反应向逆方向进行
(2)浓度商判断：
对于一般的可逆反应：
mA(g)＋nB(g) ? pC(g)＋qD(g)
浓 度
【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？
化学反应速率
温 度
压 强
催化剂
【思考交流】 如何通过改变条件来打破旧平衡？
可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。
b加入少量铁粉
实验现象:
a对照组
红色加深
红色变浅
c滴入4滴 1
mol/LKSCN 溶液
C(SCN-)↑?红色变深?平衡向正向移动
C(Fe3+)↓?红色变浅?平衡向逆向移动
增大反应物的浓度，平衡向_____反应方向移动；减小反应物的浓度，平衡向_____反应方向移动。
二、影响化学平衡移动的条件
1.浓度的变化对化学平衡的影响
实验结论：
正
逆
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
浅黄色　 无色 　　　 红色
(1)化学平衡状态发生了变化，通过溶液颜色发生变化可以判断出化学平衡状态发生了变化。
(2)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。
(3)Q＜K，化学平衡向正反应方向移动；Q＞K，化学平衡向逆反应方向移动。
【思考与讨论】（课文P37）
(1)在上述实验中，化学平衡状态是否发生变化？你是如何判断的？
(2)反应物或生成物浓度的改变是怎样影响化学平衡状态的？
(3)在一定温度下，当可逆反应达到平衡时，若浓度商增大或减小，化学平衡状态是否发生变化？如何变化
二、浓度对化学平衡的影响
【图像分析】
增大反应物浓度
v?(正)
v?(逆)
【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
减小反应物浓度
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
二、影响化学平衡移动的条件
1.浓度的变化对化学平衡的影响
C反应物 减小
C反应物 增大
Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋
加入铁粉，Fe3＋浓度减小，
Q ＝
Q 增大 ，Q＞K，平衡逆向移动
Fe3＋ ＋ 3SCN－?? Fe(SCN)3
?
加入KSCN，SCN－浓度增大，
Q ＝
Q 减小 ，Q＜K，平衡正向移动
Fe3＋ ＋ 3SCN－?? Fe(SCN)3
?
Fe3＋ ＋ 3SCN－?? Fe(SCN)3
?
【理论分析】
二、浓度对化学平衡的影响
在一定温度下，其它条件不变时：
改变条件
K变化
Q变化
Q与K比较
平衡移动方向
增加反应物浓度
不变
变小
Q正向移动
减小反应物浓度
不变
变大
Q>K
逆向移动
增大生成物浓度
不变
变大
Q>K
逆向移动
减小生成物浓度
不变
变小
Q正向移动
二、浓度对化学平衡的影响
【规律总结】
如果改变影响平衡的一个条件（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，该结论就是勒夏特列原理。也称平衡移动原理。
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
【实验原理】
【预测实验现象？】
二、影响化学平衡移动的条件
2.压强的变化对化学平衡的影响
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
【实验原理】
【实验现象】
（1）压强增大：气体颜色先变深，
后变浅。
（2）压强减少：气体颜色先变浅，
后变深。
【实验解释？】
二、影响化学平衡移动的条件
2.压强的变化对化学平衡的影响
压缩体积，使得c(NO2)瞬间变大
反应朝正方向移动
增大体积，使得c(NO2)瞬间变小
反应朝逆方向移动
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验
（同温度下）
压强
各物质浓度
（mol·L-1）
浓度商
(Q )
平衡移动方向
NO2
N2O4
原化学平衡容器容积为V
p1
a
b
增大压强缩小容积至V /2时
减小压强扩大容积至2V 时
2NO2(g) N2O4(g)
2P1
Q1＝????????????=K
?
2a
2b
Q2＝????????(????????)????＝????????????????=?????????
????????????
?
????????
?
????????
?
Q3＝??????????(????????)????＝????????????????=2K>????
?
正反应方向移动
逆反应方向移动
【理论分析】
【思考】增大压强，向正反应方向移动；减小压强向逆反应方向移动吗？
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
同样方法研究：当温度不变时K不变
增大压强体积缩小
减小压强体积扩大
Q=K平衡不移动
Q=K平衡不移动
Q>K，平衡逆反应方向移动
Q【结论P39 】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）会使化学平衡向气体体积______的方向移动；
②减小压强（增大容器的体积会使化学平衡向气体体积______的方向移动。
③反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强，
平衡 _______ 移动。
2NO2(g) N2O4(g)
对于此反应：增大压强，向正反应方向移动；
减小压强向逆反应方向移动。
缩小
增大
不发生
v?(正)
v?(逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v'正＝v'逆
增大压强
v?(正)
v?(逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
减小压强
2NO2(g) N2O4(g)
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
三、压强对化学平衡的影响
【图像分析】 mA(g)+nB(g) ? pC(g)+qD(g)
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
增大压强
减小压强
2NO2(g) ? N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
红棕色 无色
【实验原理】
【实验操作】
【现象与结论】
四、温度对化学平衡的影响
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}实验
浸泡在热水中
浸泡在冷水中
现象
平衡移动
结论
颜色加深
颜色变浅
平衡逆移
平衡正移
其他条件不变时，升高温度，化学平衡向______反应方向移动；
降低温度，化学平衡向______反应方向移动。
吸热
放热
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
升高温度
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
降低温度
四、温度对化学平衡的影响
【图像分析】
2NO2(g) ? N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
使用催化剂，正、逆反应速率同时增大，且增大的倍数相同。
v?(正)= v?(逆)
五、催化剂对化学平衡的影响
【图像分析】
含量
t
t1
t2
当其他条件不变时：加入催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，
但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
即加入催化剂，化学平衡不移动
2NO2(g) ? N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
1、定义：如果改变影响平衡的一个条件（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，该结论就是勒夏特列原理。
举个例子
原平衡（100℃）
升温到200℃
减弱（降温）
吸热反应方向移动
减弱但不抵消
新平衡（温度介于100-200℃之间）
2、平衡移动的结果：
“减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。
1、定义：如果改变影响平衡的一个条件（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，该结论就是勒夏特列原理。
举个例子
原平衡（100℃）
升温到200℃
减弱（降温）
吸热反应方向移动
减弱但不抵消
新平衡（温度介于100-200℃之间）
六、勒夏特列原理
2、平衡移动的结果：
“减弱”外界条件的影响，而不能“消除”外界条件的影响。
【随堂练习】已知在氨水中存在下列平衡：
NH3 + H2O ? NH3· H2O ? NH4+ + OH-
　　(1) 向氨水中加入MgCl2固体，平衡向 移动，OH-浓度 ，NH4+浓度 。
　　(2) 向氨水中加入浓盐酸，平衡向 移动，此时溶液中浓度减小的粒子有 。
　　(3) 向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向 移动，此时发生的现象是 。
正反应方向
减小
增大
正反应方向
OH-、NH3·H2O、NH3
逆反应方向
有气体放出
二、浓度对化学平衡的影响
【随堂练习】压强的变化不会使下列反应的平衡发生移动的是( )
A、H2(g)＋I2(g) ? 2HI(g)
B、 N2(g)＋3H2(g) ? 2NH3(g）
C、2SO2(g)＋O2(g) ? 2SO3(g)
D、 C(s)＋CO2(g) ? 2CO(g)
E 、 Fe3+＋n SCN- ? [Fe(SCN)n] 3-n
A E
三、压强对化学平衡的影响
【随堂练习】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增大到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
三、压强对化学平衡的影响
(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态(　　)
(2)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的转化率(　)
(3)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动(　　)
(4)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低(　　)
(5)对于可逆反应，改变外界条件使平衡向正反应方向移动，平衡常数一定增大(　)
(6)升高温度，化学平衡常数增大(　　)
(7)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动(　　)
√
×
×
√
×
×
√
【随堂练习】判断正误
四、温度对化学平衡的影响
【随堂练习】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
四、温度对化学平衡的影响
【随堂练习】将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：
H2(g)＋Br2(g) ? 2HBr(g)　ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是（ ）
A.a>b B.a＝b C.aA
【随堂练习】在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g) ? 3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是( )
A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C为固体，则B一定是气体 D.B和C不可能都是气体
C
四、温度对化学平衡的影响
【随堂练习】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
五、课堂总结
影响化学平衡的因素
浓度
压强
温度
增大C反应物 或
减小C生成物
减小C反应物 或
增大C生成物
平衡正方向移动
平衡逆方向移动
催化剂
不影响平衡移动
升高温度
降低温度
平衡向吸热方向移动
平衡向放热方向移动
增大压强
减小压强
平衡向气体分子数减小方向移动
平衡向气体分子数增大方向移动
五、课堂总结
【随堂练习】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
六、勒夏特列原理
增大反应物浓度
v?(正)
v?(逆)
增大生成物浓度
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
减小反应物浓度
减小生成物浓度
v?(逆)
v?(正)
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
C反↑?瞬v正↑、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
【图像分析】
v?(正)
v?(逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
增大压强
v'正＝v'逆
v?(正)
v?(逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
减小压强
2NO2(g) N2O4(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
三、压强对化学平衡的影响
【图像分析】 mA(g)+nB(g) ? pC(g)+qD(g)
m + n > p +q
m + n < p +q
m + n = p +q
正反应是吸热反应ΔH＞0
v?(正)
v?(逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
正反应是放热反应ΔH＜0
升高温度
正反应是吸热反应ΔH＞0
v?(正)
v?(逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v?(逆)
v?(正)
v'正＝v'逆
正反应是放热反应ΔH＜0
降低温度
四、温度对化学平衡的影响
【图像分析】
2NO2(g) ? N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1