《化學(xué)平衡》第3,4,5課時(shí)李秀蘭正使用

第三節(jié)化學(xué)平衡(3)影響化學(xué)平衡的條件

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.深入理解化學(xué)平衡的概念及其特征(動(dòng)、等、定、同、變）；2.學(xué)會(huì)用圖示的方法表示在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物或生成物濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化；3.理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響；4.理解平衡移動(dòng)的原理。

【復(fù)習(xí)】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),表明反應(yīng):A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量BC【復(fù)習(xí)】化學(xué)平衡狀態(tài)的定義：（化學(xué)反應(yīng)的限度）一定條件下，可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡的特征：逆等動(dòng)定變——可逆反應(yīng)（或可逆過程）——V正=V逆(用同一物質(zhì)濃度表示)——?jiǎng)討B(tài)平衡。(V正=V逆≠0）——平衡時(shí)，各組分濃度、含量保持不變（恒定）——條件改變，平衡發(fā)生改變強(qiáng)調(diào)在平衡狀態(tài)時(shí)存在的（1）現(xiàn)象與本質(zhì)：

V正=V逆是達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)，各組成成分的含量不變?yōu)楸砻娆F(xiàn)象；（2）動(dòng)與靜：正反應(yīng)和逆反應(yīng)不斷進(jìn)行，而各組分的含量保持不變；（3）內(nèi)因和外因：

條件改變時(shí)，V正≠V逆，平衡被打破，外界條件一定時(shí)，V正=V逆，平衡建立。定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。V正≠V逆V正=V逆≠0條件改變平衡1不平衡平衡2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆≠0′′一定時(shí)間化學(xué)平衡的移動(dòng)′′【思考與交流】有哪些條件能改變化學(xué)平衡呢？

影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素：實(shí)驗(yàn)2-5滴加3~10滴濃硫酸滴加10~20滴NaOHCr2O72-（橙色）+H2OCrO42-（黃色）+2H+1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響：實(shí)驗(yàn)探究(實(shí)驗(yàn)2－6)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl現(xiàn)象：溶液變成紅色(血紅色)A.加少量FeCl3——紅色加深；B.加少量KSCN——紅色也加深；(無色)(黃色)(無色)思考：加少量NaOH溶液顏色有何變化。有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺加少量KCl固體呢？增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)圖象觀察由以上四圖可以得出結(jié)論：1）改變反應(yīng)物濃度瞬間，只能改變正反應(yīng)速率改變生成物濃度瞬間，只能改變逆反應(yīng)速率2）改變濃度瞬間，若v(正)>v(逆)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)若v(逆)>v(正)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)3）新舊平衡速率比較：增大濃度，新平衡速率大于舊平衡速率減小濃度，新平衡速率小于舊平衡速率意義：增大成本較低的反應(yīng)物的濃度，提高成本較高的原料的轉(zhuǎn)化率。練習(xí)已知在氨水中存在下列平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-

(1)、向氨水中加入MgCl2固體，平衡向

移動(dòng)，

OH-濃度

，NH4+濃度

。(2)、向氨水中加入濃鹽酸，平衡向

移動(dòng)，此時(shí)溶液中濃度減小的粒子有

。(3)、向氨水中加入少量NaOH固體，平衡向

移動(dòng)，此時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是

。正反應(yīng)方向減小增大正反應(yīng)方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反應(yīng)方向有氣泡冒出練習(xí)：可逆反應(yīng)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO的濃度有何變化？①增大水蒸氣濃度②加入更多的碳③增加H2濃度①平衡正向移動(dòng)，CO濃度增大②平衡不移動(dòng)，CO濃度不變③平衡逆向移動(dòng)，CO濃度減小小結(jié)：增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移動(dòng)。2NO2N2O4;△H=-56.9kJ/mol2、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響(紅棕色)(無色)[討論]A：混和氣體受熱顏色變深，說明①

；②

。

B：混和氣體遇冷顏色變淺，說明①

；②

。NO2濃度增大

平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)NO2濃度減小

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)[分析]A：混和物受熱時(shí)，速率均增大，但V(吸)>V(放)，故平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；B：混和物遇冷，速率均減少，但V(吸)<V(放)，故平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)；2NO2N2O4;△H=-56.9kJ/mol溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響(圖像)[討論]對(duì)于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣)＋57千焦試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系：改變溫度前混和氣體溫度T1；改變溫度后瞬時(shí)氣體溫度T2；改變溫度達(dá)新平衡后混和氣體溫度T3；升溫：

；降溫：

。[結(jié)論]在其它條件不變的情況下：A：溫度升高，會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；B：溫度降低，會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。T2＞T3＞T1T1＞T3＞T2升溫對(duì)吸熱反應(yīng)有利、降溫對(duì)放熱反應(yīng)有利3、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)探究2NO2(氣)N2O4(氣)現(xiàn)象：(2體積，紅棕色)(1體積，無色)A.加壓混和氣體顏色先深后淺；B.減壓混和氣體顏色先淺后深。壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響2NO2(氣)N2O4(氣)(2體積，紅棕色)(1體積，無色)[討論]A：當(dāng)加壓氣體體積縮小時(shí)，混和氣體顏色先變深是由于①

，后又逐漸變淺是由于②

；

B：當(dāng)減壓氣體體積增大時(shí)，混和氣體顏色先變淺是由于①

，后又逐漸變深是由于

。

NO2濃度增大

NO2濃度減小

平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)aA(g)+bB(g)cC(g)圖象觀察[討論]

對(duì)于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣)試比較以下三種狀態(tài)下的壓強(qiáng)關(guān)系：改變壓強(qiáng)前混和氣體壓強(qiáng)P1；改變壓強(qiáng)后瞬時(shí)氣體壓強(qiáng)P2；改變壓強(qiáng)達(dá)新平衡后混和氣體壓強(qiáng)P3；加壓：

；減壓：

。[結(jié)論]在其它條件不變的情況下：A：增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)；B：減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。P2＞P3＞P1P1＞P3＞P2壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響[注意]

①對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)平衡無影響；例：對(duì)如下平衡A(氣)＋B(氣)2C(氣)＋D(固)

V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3加壓對(duì)化學(xué)平衡的影響V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3減壓對(duì)化學(xué)平衡的影響②平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強(qiáng)不能使平衡移動(dòng)；③壓強(qiáng)的變化必須改變混合物濃度（即容器體積有變化）才能使平衡移動(dòng)。變化規(guī)律:大的多增、小的少增；大的多減、小的少減練習(xí)：下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡是否移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)②H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)⑤H2S(g)H2(g)+S(s)正向移動(dòng)不移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)不移動(dòng)思考：對(duì)于反應(yīng)②和⑤，增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡沒有移動(dòng)，但正逆反應(yīng)速率有無變化？如何變化？練習(xí)一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

mA(g)+nB(g)pC(g)達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/2但達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為原來的1.8倍，則下列說法正確的是

A、m+n>pB、A的轉(zhuǎn)化率降低C、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D、C的體積分?jǐn)?shù)增加(B)練習(xí)在高溫下，反應(yīng)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是A、減小壓強(qiáng)B、縮小體積C、升高溫度D、增大H2濃度(BC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)4、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，V’正=V’逆，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時(shí)間，而不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。例：對(duì)如下平衡A(氣)＋B(氣)2C(氣)＋D(固)V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3正催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3負(fù)催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響練習(xí)對(duì)任何一個(gè)平衡體系，采取下列措施一定引起平衡移動(dòng)的是A、加入一種反應(yīng)物B、增加體系的壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑(C)改變影響平衡的一個(gè)條件化學(xué)平衡移動(dòng)方向化學(xué)平衡移動(dòng)結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)物濃度減小減小反應(yīng)物濃度向逆反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)物濃度增大增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動(dòng)生成物濃度減小減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)生成物濃度增大壓強(qiáng)增大體系壓強(qiáng)向氣體體積減小的反應(yīng)方向移動(dòng)體系壓強(qiáng)減小減小體系壓強(qiáng)向氣體體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)體系壓強(qiáng)增大溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)體系溫度降低降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)體系溫度升高催化劑

由于使用催化劑對(duì)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的幅度是等同的，所以平衡不移動(dòng)。但應(yīng)注意，雖然催化劑不使化學(xué)平衡移動(dòng)，但使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間。影響化學(xué)平衡的條件小結(jié)勒沙持列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)、溫度）平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。這就是勒沙特列原理。

其中包含：①影響平衡的因素只有濃度、壓強(qiáng)、溫度三種；

②原理的適用范圍是只有一項(xiàng)條件變化的情況（溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度），當(dāng)多項(xiàng)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，情況比較復(fù)雜；

③平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。1、某一溫度下，在一帶有活塞的體積可變的密閉容器中，可逆反應(yīng)：N2+3H22NH3達(dá)到平衡，若向活塞施加一定的壓力，使容器體積減小，則下列敘述正確的是()；若保持該容器的體積不變，向該平衡體系中充入氬氣，則下列敘述正確的是()DEBCA.υ正增大、υ逆減少B.υ正、υ逆均不變D.平衡向右移動(dòng)E.υ正、υ逆均增大C.平衡不發(fā)生移動(dòng)【綜合練習(xí)】2、對(duì)某一可逆反應(yīng)來說，使用催化劑的作用是()A.

提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率B.

以同樣程度改變正逆反應(yīng)的速率C.

增大正反應(yīng)速率，降低逆反應(yīng)速率D.

改變平衡混合物的組成B3、Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+

往該溶液中滴加鹽酸，發(fā)生的變化（

(A)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

(B)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(C)溶液由淺綠色變成黃色

(D)Fe2+物質(zhì)的量增大

AC）FeCl2溶液呢？AD

4.合成氨反應(yīng)3H2+N22NH3（放熱反應(yīng)），原平衡體系的溫度為50℃，現(xiàn)將體系置于100℃的環(huán)境中，問：（1）平衡向何方向移動(dòng)？（2）達(dá)平衡后體系溫度為多少？逆向逆向逆向逆向移動(dòng)50℃＜T平后＜100℃CO1L1L0.01molH20.01molT01L1200℃CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT2CO+H2O（氣）CO2+H2

催化劑1200℃CO21L0.01molH20.01molT0AB等效平衡

相同條件下，同一可逆反應(yīng)體系，不管從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，達(dá)到平衡時(shí)，任何相同物質(zhì)的含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))都相同的化學(xué)平衡互稱等效平衡。

CO1L1L1L0.01molH2O0.01mol1200℃CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT0T2CO+H2O（氣）CO2+H2

催化劑1200℃A畫出反應(yīng)物或生成物濃度隨時(shí)間變化情況曲線（分別作圖）：C(mol/L)時(shí)間t0t1t2t3t4t50.0080.0060.010.0040.002CO2

H2

COH2OCO+H2O（氣）CO2+H2

畫反應(yīng)速率隨時(shí)間變化情況曲線:ν

時(shí)間t0t1t2t3t4t5ν正ν逆

CO21L1L1L0.01molH20.01mol1200℃CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT0T2CO+H2O（氣）CO2+H2

催化劑1200℃B畫出反應(yīng)物或生成物濃度隨時(shí)間變化情況曲線（分別作圖）：C(mol/L)時(shí)間t0t1t2t3t4t50.0080.0060.010.0040.002CO2

H2

COH2O畫反應(yīng)速率隨時(shí)間變化情況曲線:ν

時(shí)間t0t1t2t3t4t5ν正ν逆

化學(xué)平衡狀態(tài)的建立

2SO2+O22SO3

SO22molO21molSO30mol

SO20molO20molSO32mol

SO21molO20.5molSO31mol

SO20.5molO20.25molSO31.5mol

SO21.2molO20.6molSO30.8mol平衡狀態(tài)T、V不變H2（g）+I2（g）2HI（g）

I21molH21molHI

0mol

等效平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)T、V不變

I20molH20molHI

2mol

I22molH22molHI

0mol

I20molH20molHI

4mol

四種情況中達(dá)到平衡后，I2、H2、HI的組成百分比是一定相同的。

2SO2+O22SO3

A、B兩容器中SO2（O2、SO3）百分比組成是相等的。等效平衡狀態(tài)T、P不變

SO22molO21molSO30mol

SO24molO22molSO30mol或

SO20molO20molSO34mol在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對(duì)同一可逆反應(yīng)，起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，達(dá)平衡時(shí)的狀態(tài)規(guī)律如下表：條件等效條件結(jié)果恒溫恒容(△n(g)≠0)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)量相同兩次平衡時(shí)各組分百分量、n、c均相同恒溫恒容(△n(g)=0)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)等比例兩次平衡時(shí)各組分百分量相同，n、c同比例變化恒溫恒壓投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)等比例兩次平衡時(shí)各組分百分量、c相同，n同比例變化即：對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)而言，恒容容器中要想達(dá)到同一平衡狀態(tài)，投料量必須相同；恒壓容器中要想達(dá)到同一平衡狀態(tài)，投料量可以不同，但投入的比例得相同。

在一個(gè)固定體積的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)，達(dá)到平衡時(shí)，C的物質(zhì)的量濃度為Kmol/L，若維持容器體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)：A．4molA+2molBB．2molA+1molB+2molCC．2molC+1molBD．2molCE．1molA+0.5molB+1molC達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量濃度仍是Kmol/L的是（）DE一、恒溫恒容(定T、V)的等效平衡1．在定T、V條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng)：若改變起始加入情況，只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡時(shí)左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等效

（并且等同----又稱