化学人教版（2019）选择性必修1 2.2.3影响化学平衡的因素（共46张ppt）

(共46张PPT)
第二章化学反应速率和化学平衡
第三节化学平衡
（第三课时 影响化学平衡的因素）
学习目标
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，理解外界条件(浓度、压强、温度)对化学平衡的影响规律。进一步构建“化学变化是有条件的” 这一学科观念　
条件改变，原平衡被破坏，发生移动，在新的条件下建立新的化学平衡
研究对象为可逆反应
逆
等
v(正)＝ v(逆)
动
动态平衡，v(正)＝ v(逆) ≠0
定
条件一定，平衡混合物中各物质的浓度一定（不是相等）
变
知识回顾：化学平衡状态（化学平衡）特征
思考1：建立化学平衡状态的本质是什么？
思考2：如何理解条件改变，原平衡被破坏？
2．移动的原因：外界条件发生变化。
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
1．概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。
破坏旧平衡
建立新平衡
化学平衡的移动
一、化学平衡的移动
3．化学平衡移动方向的判断方法：
υ正 ＞υ逆：
平衡向正反应方向移动
υ正 ＜υ逆：
平衡向逆反应方向移动
υ正 ＝υ逆：
旧平衡未被破坏，平衡不移动
(1)速率判断：
定性判断
【思考】影响化学平衡移动的条件主要有哪些？
Q ＜ K,
Q = K，
Q ＞ K，
(2)浓度商判断：
定量判断
反应向正向进行
反应达到平衡状态
反应向逆向进行
压 强
催化剂
温 度
浓 度
影响化学平衡移动的条件可能有哪些？
3、化学平衡移动的根本原因：
条件改变使得υ正 ≠ υ逆 ≠0
′
′
浅黄　 无色 　　　 血红色
【实验原理】
【变量控制】
温度等其他因素不变，只改变一种物质的浓度
滴 饱和FeCl3 或 高浓度 KSCN
增大c反应物
减小c反应物
加 Fe粉 降低Fe3＋浓度
一、浓度对化学平衡的影响
Fe3＋ ＋ 3SCN－ 　 Fe(SCN)3
【实验操作】
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
实验2-1
二、影响化学平衡的移动
实验 向试管b中加入少量铁粉 向试管c中加4滴1mol/LKSCN溶液
现象
结论
溶液颜色变浅
溶液颜色加深
其他条件不变，
减小C反应物，平衡逆向移动
其他条件不变，
增大C反应物，平衡正向移动
二、浓度对化学平衡的影响
【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？
1.浓度对化学平衡的影响
二、影响化学平衡的移动
正反应
逆反应
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　　　　　方向移动。
(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向　　　　　方向移动。
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
K
=
在等温条件下，平衡常数定值K
浓度对化学平衡的影响——理论解释
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
减小反应物浓度
增大生成物浓度
减小生成物浓度
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。
在一定温度下，其它条件不变时：
不变
不变
不变
不变
变小
变大
变大
变小
Q Q Q >K
Q >K
正向移动
正向移动
逆向移动
逆向移动
meiyangyang8602
赵健
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
meiyangyang8602
浓度对化学平衡的影响
速率-时间关系图
t2
V ’正 = v’ 逆
V ’逆
V ,正
t3
v正 = v逆
v正
v逆
t（s）
v（molL-1.S-1）
t1
0
平衡状态Ⅰ
平衡状态Ⅱ
增大反应物浓度
原因分析
增加反应物的浓度, v,正 > v,逆，平衡向正反应方向移动；
●
meiyangyang8602
meiyangyang8602
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
meiyangyang8602
浓度对化学平衡的影响
速率-时间关系图
V ,逆
V ’正
t3
平衡状态Ⅰ
v’正 = v’逆
平衡状态Ⅱ
t2
v正= v逆
v正
v逆
t1
t（s）
v（mol.L-1.S-1）
0
增大生成物浓度
原因分析
增加生成物的浓度, v ’逆> v ’ 正，平衡向逆反应方向移动
●
meiyangyang8602
meiyangyang8602
meiyangyang8602
浓度对化学平衡的影响
速率-时间关系图
若v正＞v逆：平衡向 方向移动。
条件改变 若v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。
若v正＜v逆：平衡向 方向移动。
正反应
逆反应
增大反应物浓度
减小生成物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
化学平衡向逆反应方向移动
化学平衡向正反应方向移动
减小反应物浓度
增大生成物浓度
减小生成物浓度
增大反应物浓度
移动趋势
改变条件，平衡向减弱改变的方向移动。
“改变，减弱改变”
移动趋势
“唱反调”
1、浓度对化学平衡的影响
meiyangyang8602
meiyangyang8602
练习
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？向哪个方向移动？CO的浓度、CO的百分含量都有何变化？
平衡右移
增大
平衡左移
减小
平衡不移动
不变
增大
减小
不变
CO的浓度
CO﹪
平衡移动情况
①增大水蒸气浓度
②增加H2浓度
③加入更多的碳
02
压强对化学平衡的影响
meiyangyang8602
meiyangyang8602
meiyangyang8602
meiyangyang8602
压强对化学平衡的影响
请你预测实验现象
研究体系：
无色
红棕色
2NO2(g) N2O4(g)
实验：
如图所示，用50 mL注射器吸入约20 mL NO2与N2O4的混合气体（使注射器的活塞处于Ⅰ处），将细管端用橡胶塞封闭。然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内混合气体颜色的变化。当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化。
课本P36页
【实验现象】
【实验解释】
（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。
压缩体积，使得c(NO2)瞬间变大反应正方向移动
增大体积，使得c(NO2)瞬间变小反应逆方向移动
实验2-2
二、影响化学平衡的移动
教学过程
实验原理
实验操作
实验现象
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
用50 mL注射器抽入20 mL NO2和N2O4混合气体，将细管端用橡胶塞封闭
（1）将针筒活塞迅速推至10 mL处(压强增大)
（2）将针筒活塞从10mL处迅速拉至 40 mL处(压强减小)
（1）气体颜色先变深，后变浅，最终比原来深（再浅也比原来深）
（2）气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅（再深也比原来浅）
教学过程
实验解释
（1）压缩体积使压强增大时，c(NO2)瞬间变大后又变小，平衡向右移动
教学过程
实验结论：
在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向气体物质的量增大的方向移动。
（2）增大体积使压强减小时，c(NO2)瞬间变小后又变大，平衡向左移动
教学过程
思考：是否压强改变，化学平衡就一定会移动呢？
对于H2(g)+ I2(g) 2HI(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
V
t
0
V(正)
V(逆)
V’(正)
V’(逆)
V
t
0
V(正)
V(逆)
V’(逆)
V’(正)
①增大压强
②减小压强
二、影响化学平衡的条件
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)， 4 >2
压强改变的瞬间，正逆反应速率均改变，图上出现断点。
速率-时间关系图：
V
t
0
V’(正)
V’(逆)
V’(逆)
V’(正)
③增大压强
④减小压强
V
t
0
V(正)
V(逆)
V’(正)
V’(逆)
二、影响化学平衡的条件
N2O4(g) 2NO2(g)? , 1＜ 2?
速率-时间关系图：
H2(g)+I2(g)　　 2HI(g) 2变2
二、影响化学平衡的条件
由于压强变化同等程度影响正、逆反应速率，v’正= v’逆，化学平衡不移动，但反应速率改变。
结论：若反应前后气体体积不变，改变压强平衡不移动
速率-时间关系图：
实验
缩小体积 增大压强
增大体积 减小压强
三、压强对化学平衡的影响
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
Q=K平衡不移动
Q=K平衡不移动
Q>K平衡逆向移动
（即气体体积减小的方向）
Q（即气体体积增大的方向）
【结论】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（减小体积）会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；
②减小压强（增大体积）会使化学平衡向气体体积增大的方向移动。
③反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使平衡发生移动。
【练习】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)
向右移动
不移动
向左移动
向左移动
不移动
思考：对于反应②和⑤，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？
素养形成
C
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
D
课堂练习
实验原理：
实验现象：
热水中混合气体颜色变深
冰水中混合气体颜色变浅
2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
3．温度对化学平衡的影响——实验探究
红棕色 无色
温度对化学平衡影响的规律
在其它条件不变的情况下：
①温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；
②温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
实验结论：
对于放热反应来说，升高温度使K减小，Q>K，平衡向吸热方向 (逆反应方向)移动。
对于吸热反应来说，升高温度使K增大，QQ不变
T变化
平衡移动
K变化
浓度以及压强改变首先影响Q(浓度商)，进而促使化学平衡移动，温度的改变首先影响的是K(平衡常数)。
温度 623K 698K 763K
浓度平衡常数 66 .9 54.4 45.9
不同温度下 的平衡常数
H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H<0
3．温度对化学平衡的影响——理论解释
升高温度
降低温度
化学平衡向放热的方向移动
化学平衡向吸热的方向移动
降低温度
升高温度
移动趋势
化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。
移动趋势
改变条件，平衡向减弱改变的方向移动
3、温度对化学平衡的影响
正反应是吸热反应
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
升高温度
正反应是吸热反应
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
降低温度
3．温度对化学平衡的影响——图像分析
对任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平衡移动的是
A、加入一种反应物 B、增加体系的压强
C、升高温度 D、移走一种生成物
C
注意：任何可逆反应，改变温度，平衡都会发生移动
练一练
练后小结
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
课堂练习
催化剂能同等程度地
增加正、逆反应速率
t/s
V正
V逆
0
因此催化剂对化学平衡
的移动没有影响。
思考：催化剂对化学平衡无影响，
为什么在化工生产中常常使用催化剂呢？
V正
′
V逆
′
υ(molL-1s-1)
加入催化剂
4、催化剂对化学平衡的影响
结论：催化剂对化学平衡的移动没有影响，
但是改变达到平衡所需时间。
ψC
t
A(g)+B(g) 3C(g)
如：对于反应：
一定条件下向固定体积的容器中投入A和B的时间-C的体积分数图像。
没使用催化剂— a
使用催化剂— b
a
b
4、催化剂对化学平衡的影响
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）
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。
五、化学平衡移动原理——勒夏特列原理
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
(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(　　)
√
×
×
√
×
×
√
练习1、判断正误
练习2、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
练习3、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
练习4、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
练习5、在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g) 3B＋C ΔH>0 ，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
再 见
谢谢