2.2.3浓度、压强对化学平衡的影响 课件（共33张ppt）化学人教版（2019）选择性必修1

(共33张PPT)
第二章·化学反应速率 化学平衡
第二节 化学平衡
第3课时
浓度 压强对化学平衡的影响
知识回顾
化学平衡状态的特征
(1)逆：可逆反应；
(2)等：正反应速率=逆反应速率
即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率
(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
即 v正= v逆 ≠0
(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。
思考1：建立化学平衡状态的根本是什么？
思考2：如何理解条件改变，原平衡被破坏？
可逆反应的ν正=ν逆
通过改变条件，使ν正≠ν逆
思考：
条件改变，外界条件如何改变化学平衡状态呢？
目录
化学平衡移动
01
浓度 压强对化学平衡状态的影响
02
习
学
目
标
1.明确化学平衡移动的含义，会根据反应速率的变化判断化学平衡的移动方向
2,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。
3,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。
NO.1
化学平衡移动
化学平衡1
Q ＝ K
改变反
应条件
不平衡
Q ≠ K
思考：如何改变化学平衡状态呢？
一段时间
化学平衡2
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。
思考：改变哪些反应条件可使Q ≠ K，从而改变化学平衡状态？
浓度商只与浓度有关，平衡常数只与温度有关。
改变浓度，使Q 发生改变
改变温度，使K 发生改变
通过改变影响化学反应速率的条件，可使ν正≠ν逆
利用浓度商与平衡常数比较判断化学平衡移动的方向
Q ＝ K
任意时刻的浓度商
Q ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
平衡状态
Q ＜ K
向正反应方向移动
Q ＞ K
向逆反应方向移动
回顾
V′正≠V′逆
V正=V逆≠0
条件改变
平衡1 不平衡 平衡2
建立新平衡
破坏旧平衡
V′正=V′逆≠0
一定时间
1.定义：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,直到达到新的平衡状态。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。
Q=K
Q≠K
Q=K
化学平衡移动的概念和方向判断
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
平衡移动的标志：
①v正≠ v逆
②各组分的百分含量发生改变
2、化学平衡移动方向的判断：
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：
旧平衡未被破坏，平衡不移动
条件改变
压 强
催化剂
温 度
浓 度
影响化学平衡移动的条件主要有哪些？
化学反应速率
NO.2
浓度 压强对化学平衡状态的影响
影响化学平衡的因素和结果
1.浓度的变化对化学平衡的影响
实验2-5
Cr2O72－＋H2O 2CrO42－＋2H＋
橙色
黄色
编号 1 2 3
步骤 K2Cr2O7溶液 K2Cr2O7溶液加入3-10滴浓硫酸 K2Cr2O7溶液加入10-20滴 6mol/LNaOH
实验现象
结论 溶液显橙色
溶液橙色加深
溶液由橙色变黄色
增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动。
b加入少量铁粉
实验现象
a对照组
红色加深
红色变浅
将 5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合,平衡后均分在a、b、c三支试管中
c滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液
实验2-6
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。
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结论
理论解释
在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:
(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。
(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。
浓度的改变导致浓度商的改变,但K不变,使Q≠K,从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。
例1、某温度下，可逆反应2H2O(g)＋C(s) CO2(g)＋2H2(g) 在2L的密闭容器中达平衡状态。增加反应物浓度，试比较以下三个时刻的浓度关系：
①改变条件前旧平衡时该物质的浓度C1；
②改变条件瞬间该物质的浓度C2；
③改变条件达新平衡后该物质的浓度C3。
C2 > C3 > C1
改变，减弱改变
在其他条件不变时,
1、增大反应物浓度或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;
2、减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动
归纳小结：
t1
v（正）≠ v（逆）
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V’(正) 增大反应物浓度
V’(逆)
平衡状态1
平衡改变
ν-t图象解释
V (正)= V (逆)
平衡状态2
增加反应物浓度的瞬间正反应速率突然增大，逆反应速率不变，随着反应的进行，反应物浓度慢慢减小,正反应速率慢慢减小，生成物浓度慢慢增加,逆反应速率又慢慢增大，到一定的条件下正逆反应速率相等达到新的平衡。
t2
C反↑ v正瞬↑、
v逆渐↑ v正＞v逆 正移
0
ν
t
ν(正)
ν(逆)
原平衡
ν′(正)
ν′(逆)
新平衡
的浓度
t1
t
0
ν
ν(正)
ν(逆)
原平衡
ν′(正)
ν′(逆)
的浓度
t1
0
ν
t
ν(正)
ν(逆)
原平衡
ν′(正)
ν′(逆)
新平衡
的浓度
t1
C反↓ v正瞬↓、
v逆渐↓
v正＜v逆 逆移
C生↑ v正渐↑、
v逆瞬↑
v正＜v逆 逆移
C生↓ v正渐↓、
v逆瞬↓
v正＞v逆 正移
练习1：尝试分析这三个ν—t图分别改变的是哪个条件？
减小生成物
增大生成物
减小反应物
t2
t2
t2
练习2：在密闭容器中进行反应：CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化？
(1)增大c(CO2)，平衡________ ,c(CO) ______。
(2)加入更多碳，平衡 ,c(CO) 。
(3)增大c(CO)，平衡________ ,c(CO2) 。
正向移动
增大
逆向移动
增大
不移动
不变
练习3： 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
③增加H2浓度
①平衡正向移动，CO浓度增大
②平衡不移动，CO浓度不变
③平衡逆向移动，CO浓度减小
小结：
①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响ν正、ν逆的大小，所以化学平衡不移动。
②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。
③“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl—或k+的浓度，对化学平衡无影响。
④工业生产中，常通过适当增大成本较低的反应物的浓度来提高成本较高的反应物的转化率，以降低生产成本。
FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。
归纳小结：
①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。
②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子
浓度对平衡有影响，如：
FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。
2.压强的变化对化学平衡的影响
【讨论】压强的变化对化学反应速率如何影响？ν正和 ν逆怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？
向正反应方向移动
容积减小
原平衡气①
颜色变深②
颜色又变浅③
物质浓度瞬间增大
加压前
实验现象与分析
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
加压
NO2浓度比②中的减小
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度（mol·L-1） 浓度商
(Q )
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b
压缩容积至V/2 时
Q1＝
b
a2
＝ K
2p1
2a 2b
2b
(2a)2
b
2a2
Q2＝
通过计算Q2 ＝K/2 ，
即Q2 ＜ K 向正反应方移动
＝
理论分析
容积增大
原平衡气①
颜色变浅②
颜色又变深③
实验现象与分析
减压
向逆反应方向移动
物质浓度瞬间减小
减压前
NO2浓度比②中的增大
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
理论分析
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度（mol·L-1） 浓度商
(Q )
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b
扩大容积至2V 时
p1/2
a /2 b/2
通过计算Q2 ＝2 K， 即Q2 ＞ K 向逆反应方移动
思考4：什么叫做气体体积缩小的方向？
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
①当m+n＞p+q时，→被称为气体体积缩小的方向，←被称作气体体积增大的方向
②当m+n＜p+q时，→被称为气体体积增大的方向，←被称作气体体积缩小的方向
③当m A(g) + n B(l或s) p C(g) + q D(g)，因为液体或固体的体积远小于气体，所以液体或固体的体积忽略不计，只计算气体的总体积。故只比较
m与p+q的大小。
a、当m＞p+q时，→被称为气体体积缩小的方向，←被称作气体体积增大的方向
b、当m＜p+q时，→被称为气体体积增大的方向，←被称作气体体积缩小的方向
结论
(1)若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H2 2NH3:
增大压强后,平衡向气体体积减小的方向移动;
减小压强后,平衡向气体体积增大的方向移动。
在其它条件不变的情况下：
增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；
减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
压强对化学平衡的影响的规律
思考:改变压强时对正、逆反应速率有怎么样影响
ν-t图象解释
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c）
V’逆
V’正
v 正= v 逆
V'逆
V'正
v'正= v'逆
p↑ v正↑、v逆↑ 平衡向气体体积减小方向移动
p↓ v正↓、v逆↓ 平衡向气体体积增大方向移动
t2
t2
增大压强,浓度均增大,正逆反应速率均增大,且增大的倍数一样,ν 正= ν 逆,平衡不移动。
【思考】
对于反应前后气体体积不变的反应，压强改变将怎样影响化学平衡？
ν 正= ν 逆
ν 正= ν 逆
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c）
结论：
(1)对于反应前后气体体积不相等的反应：
增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
(2)对于反应前后气体体积不变的反应：改变压强，ν(正)和ν(逆)同等程度改变，化学平衡不移动。
这里压强的变化必须是由于体积变化带来浓度变化引起的，如果是充入不参加反应的气体引起的压强变化而浓度却不变化则不会给平衡带来影响。
气体系数减小方向 气体体积减小方向
增大压强
减小压强
化学平衡向体积增大的方向移动
化学平衡向体积减小的方向移动
减小压强
增大压强
趋势
趋势
总的来说：
化学平衡的移动能削弱压强改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。
归纳小结：
特别提醒
（1）只适用于有气体参加的反应
（2）对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，化学平衡不移动
（3）由于改变压强的方法是同等程度改变各气体组分的浓度，若增大压强，无论是否移动、移动方向如何，达新平衡后各气体组分浓度均比原来大；反之亦然。
练习1:已知化学反应2A(？)＋B(g)=2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　)
A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体
C．A、C均为固体 D．A是固体，C是气体
解析　增大压强平衡逆向移动说明逆反应是气体物质的量减小的反应，故C为气体，A为非气态(如固体)。
D
练习2:已知反应式：mX(g)＋nY(？)=pQ(s)＋2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时c(X)＝0.3 mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的1/2，c(X)＝0.5 mol/L，下列说法正确的是(　　)
A．反应向逆方向移动 B．Y可能是固体或液体
C．系数n>m D．Z的体积分数减小
C
练习3:　在一定温度下的可逆反应：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间的关系如图所示，则下列关系正确的是(　　)
①p1>p2　 ②p1p＋q　④m＋n＝p＋q　⑤m＋nA．①③ B．②③
C．②⑤ D．①④
C