第4课时 化学平衡移动、影响平衡移动的因素及平衡原理

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,反应速率和化学平衡,第4课时 化学平衡移动及影响平衡移动的因素,高 三 总 复 习,可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做,化学平衡的移动,条件对平衡的影响，实质引起正逆反应速率的变化！而平衡移动是速率变化的结果！,学习时应注意条件改变的瞬间，正逆反应速率变化的程度，从而确定移动的方向！,影响化学平衡的条件之一 浓度,实验演示：,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,（,血红色）,V,正,t,1,V,逆,V,逆,V,正,时间,速率,0,t,0,平衡移动分析：浓度与速率,注意,在其它条

2、件不变的条件下，,使平衡向着,逆反应,的方向移动,。,使平衡向着,正反应,的方向移动,；,实验结论：,(,V,正,V,逆,),(,V,逆,V,正,),增加反应物,的浓度,，,减少生成物,的浓度,，,增大或减少固体物质的量，化学平衡不发生移动,增大生成物,的浓度，,减少反应物,的,浓度，,影响化学平衡的条件之二压强,实验演示：2,NO,2,N,2,O,4,（,红棕色）,（,无色）,活塞外拉：,V,变大，,P,减小,，,气体颜色,先变浅，后变深,。,活塞内推：,V,变小，,P,增大,，,气体颜色,先变深，后变浅,。,后变深,反,应生成,NO,2,先变浅,-,V,增大，,C,NO,2,瞬间变小。,先

3、变深,-,V,增小，,C,NO,2,瞬间变大。,后变浅,反,应消耗,NO,2,（气体体积增大方向）,（气体体积减小方向）,-,P,减小，平衡向逆反应进行,-,P,增大，平衡向正反应进行,平衡移动分析：压强与速率,时间,速率,V,逆,V,正,0,t,1：,减小压强,实验原理：2,NO,2,N,2,O,4,（,红棕色）,V,逆,V,正,t,2：,增大压强,V,正,V,逆,注意：1、对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，增大或减小压強，化学平衡不移动。,在其它条件不变的条件下，,增加压强，使平衡向着气体体积缩小的方向移动；,减小压强，使平衡向着气体体积增大的方向移动。,如：2,HI(g)H,2,(g

4、)+I,2,(g),2、对于没有气体参加的可逆反应，改变压强，平衡不移动。,如：,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,0,时间,速率,V,逆,V,正,t,0,V,逆,V,正,V,正,V,逆,t,1：,升高温度,实验原理:,2,NO,2,N,2,O,4,+Q,（Q 0，,正反应为放热反应）,（,红棕色）,（,无色）,平衡移动分析：温度与速率,t,2：,降低温度,影响化学平衡的条件之三温度,实验分析：,实验演示：,2,NO,2,N,2,O,4,+Q,（Q 0，,正反应为放热反应）,（,红棕色）,（,无色）,热水中，颜色变深，,说明反应向生成,NO,2,的方向进行。,即温度升高，平衡向逆

5、反应的方向进行（吸热反应）,冰水中，颜色变浅，,说明反应向消耗,NO,2,的方向进行。,即温度降低，平衡向正反应的方向进行（放热反应）,在其它条件不变的条件下，,升高温度,，,可使平衡向着,吸热反应,的方向移动；,降低温度,，,可使平衡向着,放热反应,的方向移动。,实验结论：,催化剂与化学平衡的关系,催化剂能同等程度的增大正反应速率和逆反应速率，因此,催化剂不能使化学平衡发生移动。,使用催化剂不能提高反应物的转化率，不能增大生成物的浓度(总产量、百分含量),使用催化剂虽不能提高反应物的转化率，但由于增大了反应速率，因此能,大大缩短反应到达平衡所需的时间,，从而提高了生成物单位时间内的产量。,某

6、化学反应2,A,（,气）,+,B,（,气）,=3,C,（,气）,，在零时刻开始反应，在,t,0,时刻达到平衡，,（1）在,t,1,时刻,增加反应物的浓度，在,t,2,时刻达到平衡，,（2）在,t,3,时刻减少压强，在,t,4,时刻达到平衡。,（3）在,t,4,时刻使用催化剂，在,t,5,时刻达到平衡。,V,正,t,1,t,3,V,逆,V,正,时间,速率,0,t,0,t,2,t,4,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=,V,逆,外界条件,浓 度,浓 度,压 强,压 强,温 度,温 度,条件变化,平衡移动方向,平衡移动对条件变化的影响,升高温度,降低,N,2,浓度,减小N,2,浓度,增大压强,减

7、小压强,增大,N,2,浓度,降低温度,增大N,2,浓度,减小压强,增大压强,降低温度,升高温度,向 右,向 左,向 右,向 左,向 左,向 右,增大,降低,减小,增大,增大,减小,减小,增大,升高,降低,降低,升高,合成氨反应：,N,2,+3H,2,2NH,3,+92.4KJ,对于各种条件的改变，请填表,勒沙特列原理（平衡移动原理）,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够,减弱,这种,改变,的方向移动。,减弱,改变,注意：减弱不是抵消！,The principle of Le,Chatelier,原理：2,NO,2,N,2,O,4,平衡状态1,颜色立即变深,平衡2：,

8、活塞内推,平衡右移,颜色逐渐变浅,（,颜色1）,（颜色2）,（颜色3）,C,NO,2,：,C,2,C,3,C,1,C,NO,2,时间,C,1,C,2,C,3,P,NO,2,：,P,2,P,3,P,1,时间,P,1,P,2,P,3,P,NO,2,C(,NO,2,),1,C(,NO,2,),2,C(,NO,2,),3,P(,NO,2,),1,P(,NO,2,),2,P(,NO,2,),3,例：在以密闭容器中，反应,aA,(g),bB,(g),达到平衡后，保持温度不变，将容器容积增加一倍，当达到新的平衡时，,B,的浓度是原来的60%,则下列说法正确的是（）,A.,平衡向正反应移动了；,B.,物质,A

9、,的转化率减少了；,C.,物质,B,的质量分数增加了;,D.,化学计量数：,ab,AC,注意：研究压强与平衡问题，要注重条件改变瞬间，体积对物质浓度的突然影响。,例：常温常压下，,A、B、C、D,均为气态。,A,与,B,可发生反应:,A+B C+,nD,若将2,molA,和2,molB,混合充入容积可变的密闭容器中，在不同的条件下达平衡时，,C,的浓度如下：,温度/,压强/,Pa,C,平衡浓度/,mol/L,25,1,10,5,1.0,25,2,10,5,1.8,25,4,10,5,3.2,25,5,10,5,6.0,1、可逆反应中，化学计量数,n,的取值范围,，理由是,。,2、在,5,10,

10、5,Pa,时，,D,的状态为,。,例：下列各组物质的变化，可用勒夏特列原理解释的是（）,氯水灾光照条件下颜色变浅。,H,2,、I,2,、HI,平衡混合气加压后颜色变深。,往硫化氢的水溶液中加氢氧化钠使,S,2-,浓度增加。,加入催化剂有利于氨的合成。,高压有利于氨的合成。,勒夏特列原理的研究对象：,（,1）必须是可逆反应；（2）条件变化，平衡必移动。,例：如图所示，曲线,a,表示放热反应：,X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s),进行过程中,X,的转化率随时间变化的关系，若要改变起始条件，使反应过程按,b,曲线进行，可采用的措施是（）,A.,升高温度,B.,加大,X,的投入量；,C.,

11、加催化剂；,D.,减小体积；,时间,X,的转化率,a,b,CD,解析：由图可知，改变条件后速率加快且平衡不移动。,例：在密闭容器中进行反应：,2,SO,2,(g)+O,2,(g)2SO,3,(g),（,正反应放热）,右图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图线，推断在,t,1,时刻突然变化的条件可能是（）,0,时间,速率,V,逆,V,正,t,2,V,正,V,逆,A.,催化剂失效；,B.,减小生成物的浓度；,C.,降低体系温度；,D.,增大容器的体积；,C,例：可逆反应3,A(g)3B(?)+C(?)（,正反应吸热），随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断中正确的是（）,A.B

12、,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,可能都是气体。,CD,某化学反应在零时刻开始反应，在,t,0,时刻达到平衡，,（1）在,t,1,时刻,增加反应物的浓度，在,t,2,时刻达到平衡，,（2）在,t,3,时刻减少生成物的浓度，在,t,4,时刻达到平衡，,请在下列直角坐标系中画出对应图象。,V,正,t,1,t,3,V,逆,V,正,时间,速率,0,t,0,t,2,t,4,V,逆,V,正,V,逆,某化学反应2,A（,气）+,B（,气）,=3,C（,气）,在0时刻开始反应，在,t,0,时刻达到平衡，若在,t,1,时刻增加压

13、强，,在,t,2,时刻达到平衡，在,t,3,时刻减小压强，在,t,4,时刻又达到平衡，,请在下列直角坐标系中画出对应图象。,时间,速率,V,逆,V,正,0,t,0,t,1,t,2,V,正,=,V,逆,V,正,=,V,逆,有关化学平衡的计算,计,算,常,用,关,系,式,(,1)反应物的平衡浓度=起始浓度 消耗浓度,(,2)生成物的平衡浓度=起始浓度+生成浓度,某反应物的转化率(,)=,该反应物已转化的量,该反应物的起始总量,100%,(3),（,4）恒温恒容下：,P,平,P,始,n,平,n,始,（,5）恒温恒压下：,V,平,V,始,n,平,n,始,(,6)克拉贝龙方程：,PV=,nRT,(,7)

14、混合气体平衡相对分子质量：,M=,m,总,n,总,某化学反应2,A+3B =C+2D +Q（Q 0),在0时刻开始反应，在,t,0,时刻达到平衡，若在,t,1,时刻升高温度，,在,t,2,时刻达到平衡，在,t,3,时刻降低温度，在,t,4,时刻又达到平衡，,请在下列直角坐标系中画出对应图象。,t,1,V,正,t,2,0,时间,速率,V,逆,V,正,t,0,V,逆,V,逆,V,正,某化学反应2,A（,气）+,B（,气）,=3,C（,气）,+2,D（,气）,在0时刻开始反应，在,t,0,时刻达到平衡，若在,t,1,时刻增加压强，,在,t,2,时刻达到平衡，在,t,3,时刻减小压强，在,t,4,时刻

15、又达到平衡，,请在下列直角坐标系中画出对应图象。,t,1,t,3,时间,速率,V,逆,V,正,0,t,0,V,逆,V,正,V,正,V,逆,有关化学平衡计算的解题模式,思路和方法：,建立模式、确定关系、依照题意、列出方程,对于可逆反应,：,mA,(g)+,nB,(g),pC,(g)+,qD,(g),n,起始,(,mol),n,变化,(,mol),n,平衡,(,mol),a b 0 0,mx nx px qx,a-,mx,b-,nx px qx,若,已知,A,的转化率为,，,则有：,mx,a,100%,=,若已知,D,的体积分数为,%，,则有：,qx,a-,mx,+b-,nx,+,px,+,qx,

16、100%=,%,若已知起始和平衡时的压強，则有：,a+b,a-,mx,+b-,nx,+,px,+,qx,P,起,P,平,=,若已知平衡时混合气体的平均相对分子质量，则有：,aM,A,+,bM,B,a-,mx,+b-,nx,+,px,+,qx,M=,平,衡,三,步,曲,例1：在一定温度下，将等物质的量,A,和,B,充入一密闭容器中，发生如下反应：,A（,气）+2,B（,气）=2,C（,气），反应达到平衡时，若,A,和,B,的物质的量之和与,C,相等，则此时,A,的转化率为,A50%B60%C40%D70%,例3：在一个固定体积的密闭容器中，放入3,LX,和2,LY,在一定条件下反应：4,X(,气)+3,Y(,气)=2,Q(,气)+,nR,(,气)达到平衡后，容器内温度不变，容器内压强比原来增加5%,X,的浓度减小1/3，则反应方程中的,n,值为(),A.5 B.3,C.6 D.2,例2：将气体,A,放入密闭容器中，在一定温度时反应：2,A(,气)=,B(,气)+,nC,(,气)达到平衡时，压强增大,m%，,测得,A,的转化率也为,m%，,则,n,的值为（）,A.1,B.2 C.3,D.4