2.2.2 影响化学平衡的因素(共32张PPT).pptx

(共32张PPT)
第2课时　影响化学平衡的因素
第二节　化学平衡
第二章　化学反应速率和化学平衡
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。
化学平衡状态
1、定义：一定条件下，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的状态。
复习回顾
一、化学平衡的移动
在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果 反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质 也会随着改变，直到达到新的 。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．定义：
2．原因：
某条件下平衡(Ⅰ)
不平衡
新条件下平衡(Ⅱ)
改变条件
一定时间
v正 = v逆
各组分含量恒定
v正 ≠ v逆
各组分含量发生变化
v'正 = v'逆
各组分含量又恒定
化学平衡移动
改变
组成
平衡状态
破坏旧平衡
建立新平衡
2、化学平衡移动方向：
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
二、影响化学平衡移动的条件
1、浓度对化学平衡移动的影响规律及解释
变浅
逆反应方向
变深
正反应方向
归纳总结：浓度对化学平衡的影响规律及解释
(1)浓度对化学平衡移动的影响规律
当其他条件不变时：
①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向 方向移动。
②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向 方向移动。
(2)用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响：
① Q ，则Q K，平衡向 方向移动
② Q ，则Q K，平衡向 方向移动
正反应
逆反应
增大c(反应物)
减小c(生成物)
增大c(生成物)
减小c(反应物)
减小
＜
正反应
增大
＞
逆反应
①增大反应物浓度
v (正)
v (逆)
②增大生成物浓度
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
③减小反应物浓度
④减小生成物浓度
v (逆)
v (正)
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
(3)浓度对化学平衡的影响——图像分析 [mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g)]
平衡正移
平衡逆移
平衡逆移
平衡正移
(4) 应用
在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。
【练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
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
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．压强对化学平衡的影响
实验原理：
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
（1）实验现象
①活塞II处→I处，压强 ；
气体颜色： 。
②活塞I处→II处，压强 ；
气体颜色： 。
先变深，后变浅，最终比原来深
先变浅，后变深，最终比原来浅
增大
减小
①压缩体积，压强 ，c(NO2)瞬间 ，颜色 ，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向 方向移动。
②增大体积，压强 ，c(NO2)瞬间 ，颜色 ，但颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向 方向移动。
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色 无色
（2）实验结论及解释：
增大
增大
(3)对于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，化学平衡向 的方向移动。
②减小压强，化学平衡向 的方向移动。
③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡 。
变深
正反应
减小
减小
变浅
逆反应
气体体积缩小
气体体积增大
不移动
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
（3）压强对化学平衡的影响——图像分析 [mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g)]
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
①m+n>p+q
②m+n③m+n=p+q
平衡正移
平衡逆移
平衡不移
平衡逆移
平衡正移
平衡正移
思考：
在一定温度下的密闭容器中存在2NO2(g) N2O4(g)平衡，先保持容器容积不变，充入Ar气以增大压强后，正逆反应速率将如何变化？平衡将如何移动？
若保持压强不变，充入Ar气，正逆反应速率如何变化？平衡如何移动？
⑴正逆反应速率均不变；平衡不移动。
⑵正逆反应速率均减小；平衡逆向移动。
提醒：①压强对平衡移动的影响只适用于有气体参与的反应
②压强能否使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v正′≠v逆′。
【练2】在一定温度下的密闭容器中发生反应xA(g)+y B(g) zC(g) , 平衡后时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡，测得A的浓度为0.3mol/L下列有关判断的是（ ）
A.x+yC.B的转化率降低 D.C的体积分数减小
CD
提示：容积扩大2倍，A的浓度先变为0.25mol/L，平衡向逆反应方向移动，达平衡为0.3mol/L。正反应气体体积缩小。
实验原理
实验步骤
实验现象 热水中混合气体颜色 ；冰水中混合气体颜色_____
实验结论 混合气体受热颜色 ，说明NO2浓度 ，即平衡向 方向移动；混合气体被冷却时颜色 ，说明NO2浓度 ，即平衡向 方向移动
加深
变浅
3.温度对化学平衡的影响
加深
增大
逆反应
变浅
减小
正反应
(2)温度对化学平衡的影响规律
①任何化学反应都伴随着 的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受 的影响。
②当其他条件不变时：
温度升高，平衡向 的方向移动；
温度降低，平衡向 的方向移动。
吸热反应
放热反应
能量
温度
△H>0
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
（3）温度对化学平衡的影响——图像分析
△H<0
升高温度
△H>0
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
△H<0
降低温度
mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)+qD(g) △H
平衡正移
平衡逆移
平衡逆移
平衡正移
【练3】关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：
①HUr(尿酸)＋H2O Ur－(尿酸根离子)＋H3O＋，
②Ur－(aq)＋Na＋(aq) NaUr(s)。
下列对反应②的叙述正确的是(　　)
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．升高温度，平衡向正反应方向移动
D．降低温度，平衡向逆反应方向移动
B
催化剂能 程度地改变正反应速率和逆反应速率，因此，对化学平衡的移动 。但使用催化剂能改变反应达到平衡所需的 。
4.催化剂对化学平衡的影响
v'正＝v'逆
同等
没有影响
时间
先拐先平，使用催化剂
【练4】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
提醒　①一般说的催化剂都是指的正催化剂，即可以加快反应速率。特殊情况下，也使用负催化剂，减慢反应速率。
②用速率分析化学平衡移动的一般思路
外界条件的改变 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度 / 减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度 / 增大生成物浓度 向逆反应方向移动
温度 升高温度 向吸热反应方向移动
降低温度 向放热反应方向移动
压强 反应前后气体分子总数改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动
减小压强 向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体分子总数不变 改变压强 平衡不移动
催化剂 使用催化剂 平衡不移动
小结：影响化学平衡的因素（其他条件不变）
对着干理论！
逆反心理！
三、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条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向 这种改变的方向移动。
⑴此原理只适用于已达 的体系
⑵平衡移动方向与条件改变方向 。
说明：
⑶只能是 外界条件的影响， 但不能 。
减弱
平衡
相反
减弱
消除
原平衡（100℃）
升温到200℃
减弱（降温）
吸热反应方向移动
新平衡（温度介于100-200℃之间）
①若N2的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向——————方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为_____________；
②若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时平衡向_________方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为______________；
③若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向——————方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为___________________。
正反应
a＜ c ＜ b
正反应
P1 ＜ P3＜ P2
逆反应
T1 ＜ T3＜ T2
讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H<0 达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：
即：平衡移动的结果是减弱改变而不是消除改变。
【练5】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A.由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深?
B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅?
C.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率　
D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液
颜色变浅或褪去。
AC
课堂小结
化学平衡的移动
原因
方向
改变条件使v正 ≠ v逆
v正 >v逆 Qv正 K逆反应方向移动
影响化学平衡的因素
浓度
压强
温度
勒夏特列原理
1.对于可逆反应mA(g)＋nB(g) qC(g) ΔH=a kJ·mol-1，其反应速率随温度或压强的变化如下图所示。下列关系式正确的是（ ）
A．m＋n>q，a>0 B．m＋n＜q，a＜0
C．m＋n>q，a＜0 D．m＋n＜q，a>0
B
2.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：
m A (g) + n B (g) p C (g)
达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2但达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是（ ）
A、m + n > p
B、A 的转化率降低
C、平衡向正反应方向移动
D、C的体积分数增加
B
V’正
v
t
V正
V逆
V’逆
V’正=V’逆
3、有反应aA + bB cC + dD其中反应物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，改变压强，则下图适合哪种情况（ ）
A、a+bc+d,加压
C、a+bc+d,减压
B
4.对可逆反应 2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g） △H＜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，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动
③压缩容器容积，增大压强，平衡不移动，气体密度不变
④恒温恒压时，充入惰性气体，平衡不移动
⑤加入催化剂，B的平衡转化率提高
A．①② B．③④ C．①⑤ D．②④
D
5.反应 X(g)+Y(g) 2Z(g) △H＜0，若反应开始经t1min后达到平衡，t2min时由于反应条件的改变使平衡破坏，t3min时又达新平衡（如图所示），则t2min时改变的条件是 （　　）
A．增大了X（或Y）的浓度
B．使用了催化剂
C．增加了反应体系的压强
D．升高了反应的温度
D