第三节影响化学平衡的条件

第三节影响化学平衡的条件一.化学平衡的移动1、概念：可逆反应中，由于条件的改变，引起反应速率变化，从而导致旧的化学平衡的破坏、新的化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动。旧化学平衡平衡破坏条件改变新化学平衡一定时间后V（正）=V（逆）组分含量保持恒定V（正）=V（逆）V（正）=V（逆）组分含量发生变化组分含量保持新恒定2、原因3、化学平衡移动的方向V正=V逆平衡不移动V正V逆平衡向正反应的方向移动V正V逆平衡向逆反应的方向移动4、化学平衡移动的结果化学反应速率、各组分的含量均发生变化二、影响化学平衡的条件（一）浓度对化学平衡的影响实验2-4FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KClFe3++3SCN-Fe(SCN)3实验现象：在平衡混合物里，当加入FeCl3溶液或KSCN溶液后，试管溶液的颜色都变深。1、规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都会使化学平衡向正反应的方向移动;反之，减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。黄色红色2、原因①增大反应物浓度，V（正）＞V（逆），平衡正方向移动。②减小生成物浓度，V（正）＞V（逆），平衡正方向移动。③增大生成物浓度，V（正）＜V（逆），平衡逆方向移动。④减小反应物浓度，V（正）＜V（逆），平衡逆方向移动。3.浓度引起平衡移动的相关图象①增大反应物浓度平衡向正方向移动0Vtt1V(正1)V(逆1)V(正2)V(逆2)②减小生成物浓度平衡向正方向移动0Vtt1V(正1)V(逆1)V(正2)V(逆2)旧平衡新平衡旧平衡新平衡V(逆)③增大生成物浓度平衡向逆方向移动0Vtt1V(正)V(逆)V(正)④减小反应物浓度平衡向逆方向移动0Vtt1V(逆)V(正)V(正)V(正)旧平衡旧平衡新平衡新平衡思考：1、向FeCl3与KSCN反应后的平衡混合溶液中，加入KCl晶体，混合溶液的颜色会改变吗？2、向FeCl3与KSCN反应后的平衡混合溶液中，加入水，化学平衡会移动吗？3、对于在密闭容器中的反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，反应平衡后，向容器中加入Fe，化学平衡会不会移动?4、注意事项:(1)固体或纯液体的量改变，化学平衡不移动（2）在溶液中进行的反应到达平衡后，如果加水稀释溶液，反应物、产物浓度均减小，V正、V逆均减小，如果化学方程式中反应物的计量系数之和与产物的计量系数之和相等，则化学平衡不移动，如果不等，化学平衡就向计量系数之和大的方向移动。5、运用在生产上，往往采用增大成本较低的反应物的浓度方法，使价格昂贵的原料得到充分利用。㈡.压强对化学平衡的影响分析表2-1实验数据实验①增大压强，V（正）＞V（逆），平衡正方向移动。②减小压强，V（正）＜V（逆），平衡逆方向移动。③增大压强，V（正）＜V（逆），平衡逆方向移动。④减小压强，V（正）＞V（逆），平衡正方向移动。⑴当m+n＞p+q时：⑵当m+n＜p+q时：结论：对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(3)当m+n=p+q时，改变压强，V正=V逆，平衡不移动。1、规律：在其他条件不变时，改变压强，反应物浓度、产物浓度均改变，V正、V逆均改变，如果在化学方程式中，气体反应物的计量系数之和等于气体产物的计量系数之和，则化学平衡不移动，如果不等，增大压强，化学平衡向气体体积缩小（计量系数之和小）的方向移动，减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。2.原因：压强变化导致正、逆反应速率变化不一致。3.压强引起平衡移动的相关图象⑴当m+n＞p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)①增大压强②减小压强⑵当m+n＜p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)③增大压强④减小压强Vt0V(正)V(逆)V正)V(逆)（3）、当m+n=p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(正)=V(逆)增大压强，V正、V逆增大程度相同，平衡不移动Vt0V(正)V(逆)V(正)=V(逆)减小压强，V正、V逆减小程度相同，平衡不移动4、注意事项：（1）压强只对有气体参加的反应有影响（2）改变压强的方式有多种，其他情况对化学平衡的影响如下：①恒容条件下增大压强：A：充入气体反应物-----反应物浓度增大----V正瞬间增大，V逆瞬间不变-----V正V逆---平衡向正反应方向移动。B：充入“惰性气体”-----反应物、产物浓度不变-----V正、V逆不变----化学平衡不移动。②恒压条件下：充入“惰性气体”-------体积增大----反应物、产物浓度均减小----V正、V逆均减小-------化学平衡向化学计量系数之和大的方向移动。5、运用在生产上，经常通过增大压强加快速率并使原料得以充分利用。例1、某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g)2C(g）到达平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（)A、均减半B、均加倍C、均增加1molD、均减少1molC例2、在一恒容密闭容器里发生可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已达到平衡状态，现欲使平衡向正反应方向移动，且V正增大，可进行的操作是（）A：再加一些CB、移走一些CO或H2C、充入一些水蒸气D、移走少量H2并充入水蒸气C、D例3、对已达平衡的下列反应2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强，对反应产生的影响是（）A、逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆方向移动B、逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正方向移动C、正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D、正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动C㈢.温度对化学平衡的影响1、规律：在其他条件不变时，温度升高，会使化学平衡向吸热反应的方向移动，温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。⑴放热反应①升高温度，V（正）＜V（逆），平衡逆方向移动。②降低温度，V（正）＞V（逆），平衡正方向移动。⑵吸热反应③升高温度，V（正）＞V（逆），平衡正方向移动。④降低温度，V（正）＜V（逆），平衡逆方向移动。实验2-5现象：热水里，烧瓶的颜色加深，冰水里，烧瓶颜色变浅。2NO2N2O4（正反应为放热反应，逆反应为吸热反应）2、原因：⑴放热反应对于反应mA+nBpC+qDVt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)3.温度引起平衡移动的相关图象①升高温度②降低温度Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)⑵吸热反应Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)③升高温度④降低温度Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)4、运用在生产上，选择反应的温度，一般既要考虑反应速率，又要考虑生成物的产量，同时还要兼顾催化剂的活性，综合分析来选择一个合适的温度。（四）催化剂催化剂能同等程度地增加正、逆反应速率，因此它对化学平衡没有影响。条件的变化V正、V逆的变化化学平衡移动的方向化学平衡移动的结果增加反应物浓度V正瞬间变大，V逆瞬间不变向正反应方向移动使反应物浓度减少减少产物浓度V正瞬间不变，V逆瞬间变小向正反应方向移动使产物浓度增加减小反应物浓度V正瞬间变小，V逆瞬间不变向逆反应方向移动使反应物浓度增加增加产物浓度V正瞬间不变，V逆瞬间增大向逆反应方向移动使产物浓度减小浓度压强增大压强V正、V逆均增大向气体体积缩小的方向移动使气体压强减小减小压强V正、V逆均减小向气体体积增大的方向移动使气体压强增大温度升高温度V正、V逆均增大向吸热反应方向移动使温度降低降低温度V正、V逆均减小向放热反应方向移动使温度升高勒夏特列原理只改变影响平衡的一个条件，平衡向减弱这种改变的方向移动例4、在某温度下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)（正反应为放热反应），在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是（）A、温度不变，缩小体积，N2的转化率增大B、温度不变，增大体积，NH3的产量提高C、升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动D、降低温度，体积不变，H2的转化率降低A例5、某温度下反应N2O4(g）2NO2(g)(正反应为吸热反应），在密闭容器中达到平衡时，下列说法不正确的是()A、加压时（体积变小),将使正反应速率增大B、保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小C、保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，反应体系颜色变深D、保持体积不变，升高温度，再达到平衡时，反应体系颜色变浅BD例6、一定量的混合气体，在密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g)，到达平衡后测得A气体的浓度为0、5mol/L，当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的两倍再达到平衡后，测得A的浓度为0、3mol/L，则下列说法正确的是（）A、平衡向正反应方向移动B、x+yzC、C的体积分数降低D、B的转化率提高B、C三.列夏特勒原理——化学平衡移动原理如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。四.等效平衡在一定的条件下（定温定容或定温定压）对于同一可逆反应，只要起始加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同，这样的平衡称为等效平衡。①对于一般的可逆反应，在定温定容条件下，只改变起始时加入物质的量，如通过反应的化学计量数换算成同一边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。②在定温定容的情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，两平衡等效。③在定温定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量只比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。[本课小结]：[典型例析]：C%t0T2P2T1P2T1P1例题1.对于mA(g)+nB(g)pC(g)+Q有如图所示的变化，则：①p1与p2的关系是；②m+n与p的关系是；③T1与T2的关系是；④Q与0的关系是。P2P1T2T1m+np0Q例题2.在某一容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）+B（g）xC（g）+Q符合下列图象（I）所表示的关系。由此推断对图象（II）的正确说法是（）。A.P3P4,Y轴表示A的转化率B.P3P4,Y轴表示B的百分含量C.P3P4,Y轴表示混合气体密度D.P3P4,Y轴表示混合气体平均分子量C%t0T2P2T1P2T1P1C%T0p3p4AD四.1．步骤(1).看图象：①.看面(即纵坐标与横坐标的意义)，②.看线(即线的走向和变化趋势)，③.看点(即起点、折点、交点、终点)，④.看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，⑤.看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。(2).想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3).作判断：根据图象中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。2．原则(1).“定一议二”原则在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。(2).“先拐先平，数值大”原则在化学平衡图象中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。