化學(xué)平衡的影響因素

第二章化學(xué)平衡第三節(jié)影響化學(xué)平衡的條件

（第1課時(shí)）復(fù)習(xí)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義：指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡：V(正)≠0；V(逆)≠0等定變V(正)＝V(逆)≠0C(B)或X(B)一定條件改變→平衡改變第三節(jié)影響化學(xué)平衡的條件舊條件改變條件舊平衡V(正)≠V(逆)新平衡新條件舊平衡被破壞V(正)＝V(逆)V‵(正)＝V‵(逆)化學(xué)平衡的移動(dòng)：由于條件改變，化學(xué)平衡從一種平衡狀態(tài)變成另一種平衡狀態(tài)的過程。造成平衡移動(dòng)的原因：由于條件改變使V(正)≠V(逆)平衡移動(dòng)的結(jié)果：改變混合物中X(B)研究的意義：對(duì)于處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，如何改變條件（濃度、壓強(qiáng)、溫度），使它朝著有益于人類的方向移動(dòng)，這就是本節(jié)所要解決的問題。一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響1.實(shí)驗(yàn)依據(jù)濃度FeCl3+3KSCN

Fe(SCN)3+3KCl0.010.010.10.1(紅色)深(紅色)淺練習(xí):把上述反應(yīng)改寫成離子方程式:Fe3++3SCN-

Fe(SCN)32.結(jié)論增反減生正方向增生減反逆方向注意：增加固體物質(zhì)的質(zhì)量→平衡不移動(dòng)原因：△m(s)↑→C(B)未變可以采用減小C(H2S)或增大C(H2);但不能采用增加△m(S)。例：在H2S(g)

H2(g)+S(s)平衡體系中，欲通過改變濃度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。3.原因一定條件下：V(正)=V(逆)條件改變瞬間速率的改變移動(dòng)方向增反V(正)V(逆)減生V(正)V(逆)增生V(正)V(逆)減反V(正)

V(逆)＞＜↓↑↑↓＞＜正向移動(dòng)逆向移動(dòng)用速率時(shí)間圖說明濃度對(duì)平衡的影響Vtt1t2t3V(正)V(逆)V(正)＝V(逆)V`(正)＝V`(逆)增大反應(yīng)物濃度V`(正)＝V`(逆)V(正)＝V(逆)tt1t2t3VV(正)V(逆)減小生成物濃度Vtt1t2t3V(逆)V(正)V(正)＝V(逆)V`(正)＝V`(逆)增大生成物濃度V`(正)＝V`(逆)V(正)＝V(逆)tt1t2t3VV(逆)V(正)減小反應(yīng)物濃度⑴增大反應(yīng)物或生成物濃度的新平衡，其速率大于原平衡時(shí)的速率。4.改變濃度前后的兩種平衡狀態(tài)比較⑵減小反應(yīng)物或生成物濃度的新平衡，其速率小于原平衡時(shí)的速率。⑶增大一種反應(yīng)物的濃度，另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定提高，而本身的轉(zhuǎn)化率一定降低。舉例：A+BABn(始)110n`(平)0.80.80.22)Cl2+H2OHCl+HClO達(dá)平衡后5.應(yīng)用：1)硫酸工業(yè)中，常鼓入過量的空氣與SO2反應(yīng)原因？A、加入氫氧化鈉發(fā)生什么反應(yīng)？B、久置氯水的成分是什么？為什么？C、反應(yīng)中增加HCl的濃度怎么反應(yīng)？D、次氯酸鈉中加鹽酸發(fā)生了什么反應(yīng)？E、為什么氯氣不溶于飽和食鹽水？F、加入NaHCO3

固體，[HClO]變化？G、加H2O，[HClO]變化？3)在密閉容器中進(jìn)行CaCO3CaO+CO2，達(dá)平衡A、為什么在密閉容器中該反應(yīng)才是可逆反應(yīng)？B、加入CaCO3平衡如何移動(dòng)？C、體積不變，充入CO2平衡怎么移動(dòng)？4)在下列平衡體系3NO2+H2O2HNO3+NO中加入O2，則化學(xué)平衡A、向生成HNO3方向進(jìn)行B、向左移C、不移動(dòng)D、降低NO濃度往容器中充H2O（g），平衡怎么移動(dòng)？達(dá)新平衡后，混合氣體中[CO]濃度怎么變？[CO2]、[H2]、[H2O（g）]呢？對(duì)比舊平衡，新平衡下CO的轉(zhuǎn)化率怎么變？H2O的轉(zhuǎn)化率呢？（對(duì)比課本P39表2-1中1、4組數(shù)據(jù)）對(duì)比舊平衡，新平衡下CO2的百分含量怎么變？800℃

在密閉容器中CO+H2O（g）CO2+H2達(dá)平衡例.可逆反應(yīng)2SO2+O2=2SO3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),當(dāng)采取下列措施(瞬間)時(shí),將對(duì)正逆反應(yīng)速率的影響填入空格中:1.增大O2濃度,V(正)____V(逆)_____2.減小SO2濃度,V(正)____V(逆)____3.在體積不變情況下充入N2,V(正)____V(逆)____4.在壓強(qiáng)不變情況下充入N2,V(正)____V(逆)____5.增大反應(yīng)容器的壓強(qiáng),V(正)____V(逆)____6.升高溫度,V(正)____V(逆)_____二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響1.演示實(shí)驗(yàn)(2體積，紅棕色)(1體積，無色)2NO2(g)N2O4(g)氣體體積減少氣體體積增大條件改變現(xiàn)象原因結(jié)論速增壓強(qiáng)先深后淺增濃正移體減方向速減壓強(qiáng)先淺后深減濃逆移體增方向壓強(qiáng)450℃時(shí)N2和H2反應(yīng)生成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓強(qiáng)/MPaNH3/%151030601002.09.216.435.553.669.4

由數(shù)據(jù)分析對(duì)于N2+3H22NH3中，加壓，平衡朝哪邊移？分析數(shù)據(jù):2.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)。3.原因2NO2(g)N2O4(g)氣體體積減少氣體體積增大原平衡V(減)=V(增)移動(dòng)方向新平衡增大壓強(qiáng)V(減)V(增)體減V`(減)=V`(增)減小壓強(qiáng)V(減)V(增)體增V`(減)=V`(增)><用速率時(shí)間圖分析壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響Vtt1t2t3V(減)V(增)V(正)＝V(逆)V`(增)＝V`(減)加壓V`(增)＝V`(減)減壓V(減)V(增)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積無變化的化學(xué)平衡2HI(g)H2+I2(g)原平衡V(正)=V(逆)移動(dòng)方向原平衡增大壓強(qiáng)V(正)V(逆)不移動(dòng)V`(正)=V`(逆)減小壓強(qiáng)V(正)V(逆)不移動(dòng)V`(正)=V`(逆)==思考C(B)有無變化？用速率時(shí)間圖分析壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響Vtt1t2V(正)＝V(逆)V`(正)＝V`(逆)加壓V`(正)＝V`(逆)減壓4.注意事項(xiàng)⑴改變壓強(qiáng)，需判斷出平衡移動(dòng)的具體方向(正或逆)⑵對(duì)于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總體積無變化的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)。V(B)改變C(B)改變X(B)不變⑶無氣體參加的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)。⑷增大壓強(qiáng)后的平衡，其正逆反應(yīng)速率都比原來大。⑸向平衡混合氣中加入惰性氣體①在等溫等容(T、V)：平衡不移動(dòng)②在等溫等壓(T、P)：平衡向體增方向移動(dòng)5.應(yīng)用工業(yè)上為了使平衡向生成生成物的方向移動(dòng)，或提高原料的利用率，常采用改變壓強(qiáng)的方法。例：在N2+3H22NH3中，常采用增大壓強(qiáng)的方法來提高平衡混合氣中NH3的含量。[例1]分析下列兩個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，當(dāng)改變壓強(qiáng)平衡是否移動(dòng)？怎樣移動(dòng)？

①H2+I2(g)2HI②CO2+C(s)2CO反應(yīng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)①②不移動(dòng)不移動(dòng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)[例2]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：

1)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：_____________2)加壓后達(dá)新平衡，與原平衡相比，總物質(zhì)的量增大還是減小？平均分子量呢？P2＞P3＞P1P1＞P3＞P2三、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響1.演示實(shí)驗(yàn)紅棕色無色2NO2(g)N2O4(g)放熱吸熱條件改變現(xiàn)象原因結(jié)論升溫加深逆向移動(dòng)向吸熱方向移動(dòng)降溫變淺正向移動(dòng)向放熱方向移動(dòng)溫度2.結(jié)論在其他條件不變的情況下，

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)；

降低溫度，會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱的方向移動(dòng)。3.原因2NO2(g)N2O4(g)放熱吸熱原平衡V(吸)=V(放)移動(dòng)方向新平衡升高溫度V(吸)V(放)吸熱V`(吸)=V`(放)降低溫度V(吸)V(放)放熱V`(吸)=V`(放)

><用速率時(shí)間圖分析溫度對(duì)平衡的影響Vtt1t2t3V(吸)V(放)V(吸)＝V(放)V`(吸)＝V`(放)升溫V`(吸)＝V`(放)降溫V(吸)V(放)4.注意事項(xiàng)⑴具體平衡，需判斷出平衡移動(dòng)的具體方向(正或逆)⑵升溫達(dá)平衡后，正逆反應(yīng)速率都比原平衡的大；

降溫達(dá)平衡后，正逆反應(yīng)速率都比原平衡的小。⑶同一可逆反應(yīng)，在較高溫度下進(jìn)行，達(dá)到平衡所需時(shí)間較少(見圖示)。tt1t2V(吸)＝V(放)；500℃V`(吸)＝V`(放)；200℃V在較高溫度下進(jìn)行的可逆反應(yīng)，達(dá)到平衡所需時(shí)間較少5.應(yīng)用工業(yè)上為了使平衡向生成生成物的方向移動(dòng)，或提高原料的利用率，常采用改變溫度的方法。例：在NH3＋H2ONH3·H2O中，欲有利于氨氣的吸收，應(yīng)采用升溫或降溫？[討論]對(duì)于反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)＋57kJ

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：。T2＞T3＞T1T1＞T3＞T2四、催化劑與化學(xué)平衡的關(guān)系1.關(guān)系：不能使平衡發(fā)生移動(dòng),X(B)不變2.原因：催化劑同樣倍數(shù)地增加正逆反應(yīng)的速率。原平衡V(正)=V(逆)X(B)平衡催化劑V(正)V(逆)不變不移動(dòng)=用速率時(shí)間圖分析催化劑與化學(xué)平衡的關(guān)系Vtt1t2V(正)＝V(逆)V`(正)＝V`(逆)催化劑3.使用催化劑前后的平衡狀態(tài)比較(1)正、逆速率同倍數(shù)增大；(2)反應(yīng)混合物百分組成不變或X(B)不變4.應(yīng)用(1)縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間Vtt1t2有催化劑V(正)＝V(逆)無催化劑V(正)＝V(逆)[總結(jié)]改變反應(yīng)條件時(shí)平衡移動(dòng)的方向改變反應(yīng)條件平衡移動(dòng)①②③增大反應(yīng)物濃度向減少反應(yīng)物的濃度方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度向增大反應(yīng)物的濃度方向移動(dòng)增大壓強(qiáng)向氣體體積縮小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體體積增大的方向移動(dòng)升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)降低溫度五、平衡移動(dòng)原理（勒夏特列原理）適用范圍：化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡等如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向著能夠減弱這種改變方向移動(dòng)。注意事項(xiàng)：適用于可逆反應(yīng),且已達(dá)到平衡后的變化思考:下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是：A．向氨水中滴加氯化銨溶液堿性減弱B．鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹C．實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣D．工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率小結(jié)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件：濃壓溫催固體粒度影響化學(xué)平衡的條件：濃壓溫化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理)1.在一密閉容器中，反應(yīng)aA(