47影响化学平衡移动的因素

新课标人教版选修四第三节化学平衡（第二课时----平衡移动）如何判断可逆反应达到平衡状态？复习①速率：v正=v逆（即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率）②各组分的浓度保持不变直接3、可逆反应达到化学平衡状态的标志(2)间接标志：①各成分的百分组成不随时间改变而改变②各物质的物质的量不随时间改变而改变③反应混合物的颜色不随时间改变而改变④气体压强不随时间改变而改变⑤气体的密度或平均相对分子质量不随时间改变而改变对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。注意!如：（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应:（2SO2+O22SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：H2（g）+I2(g)2HI（g）不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。【例4】在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？【例5】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是（其中只有B气体有颜色）()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.气体的平均分子量D.气体的颜色BCDA(g)+3B(g)2C(g)+D(g)?怎样理解平衡与体系特征物理量的关系？练习在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是()①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧A课堂练习（1）混合气体的颜色不再改变（）（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）（3）混合气体的密度不变（）（4）混合气体的压强不变（）（5）单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2（）(6)O2气体的物质的量浓度不变（）1.在固定容积的密闭容器中发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)该反应达到平衡的标志是：(1)容器内N2、H2、NH3三者共存(2)容器内N2、H2、NH3三者浓度相等(3)容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2(4)混合物质量不随时间的变化而变化(5)容器内压强不随时间的变化而变化(6)容器内密度不再发生变化(7)容器内的平均摩尔质量不再发生变化2.能够说明N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应在密闭容器中已达到平衡状态的是：第三节化学平衡（第2课时）【复习】化学平衡状态的定义（化学反应的限度）一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。化学平衡的特征：逆等动定变——可逆反应（或可逆过程）——V正=V逆（不同的平衡对应不同的速率）——动态平衡。达平衡后，正逆反应仍在进行(V正=V逆≠0）——平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）——条件改变，平衡发生改变定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正≠V逆V正=V逆≠0条件改变平衡1不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆≠0′′一定时间化学平衡的移动′′【思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？影响化学平衡状态的因素：实验2-5滴加3~10滴浓硫酸滴加10~20滴NaOHCr2O72-（橙色）+H2OCrO42-（黄色）+2H+1、浓度对化学平衡的影响（P27）溶液橙色加深溶液黄色加深•实验探究(P27实验2－6)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl(血红色)A.加少量FeCl3，红色加深；B.加少量KSCN，红色加深；(无色)(黄色)(无色)C.加少量KCl固体呢？Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化铁)注：对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(硫氰化铁)增加Fe3+或SCN-的浓度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，故红色加深。Fe3++3OH-Fe(OH)3↓思考——加少量NaOH，溶液颜色有何变化。有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅浓度对化学平衡的影响结论：在其他条件不变时，增大反应物或减小生成物的浓度化学平衡向正反应方向移动减小反应物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动平衡向右移动平衡向左移动原因分析:运用浓度对化学反应速率的影响以及化学平衡的建立等知识，解释浓度对化学平衡的影响t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：增加反应物的浓度,V正V逆，平衡向正反应方向移动；速率-时间关系图注意：⑴改变浓度一般针对溶液或气体参加的反应，而改变固体物质和纯液体的量，不影响平衡。⑵对于离子反应，只能改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。⑶对于一般的可逆反应（有两种反应物），增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身的转化率降低。⑷在生产上，往往采用增大容易取得或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分的利用。2SO2+O22SO31、已知在氨水中存在下列平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-(1)向氨水中加入MgCl2固体，平衡向移动，OH-浓度，NH4+浓度。(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向移动，此时溶液中浓度减小的粒子有。(3)向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向.移动，此时发生的现象是。正反应方向减小增大正反应方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反应方向有气体放出2、可逆反应C(s)+H2O(g)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？CO的浓度有何变化？①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度平衡正向移动，CO浓度增大平衡不移动，CO浓度不变平衡逆向移动，CO浓度减小解析：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。3、温度对化学平衡的影响(P30)•实验探究(实验2－7)2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol(红棕色)(无色)热水冰水常温结论：在其它条件不变的情况下，升高温度，平衡向着吸热反应方向移动；降低温度，平衡向着放热反应方向移动。(红棕色)(无色)[讨论]A：混和气体受热颜色变深，说明①；②。B：混和气体遇冷颜色变浅，说明①；②。NO2浓度增大平衡向逆反应方向移动NO2浓度减小平衡向正反应方向移动[分析]A：混和物受时，速率均增大，但V(吸)V(放)，故平衡向吸热反应方向移动；B：混和物遇冷，速率均减少，但V(吸)V(放)，故平衡向放热反应方向移动；2NO2N2O4△H=-56.9kJ/molV正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高温度速率|时间关系图2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol温度对化学平衡的影响升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利(红棕色)(无色)[讨论]试比较以下三种状态下的温度关系：①改变温度前混合气体温度T1；②改变温度后瞬时气体温度T2；③改变温度达新平衡后混合气体温度T3。升温：；降温：。2NO2(g)N2O4(g)△H=-57kJ/molT2＞T3＞T1T1＞T3＞T2练习在高温下，反应(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法是A、减小压强B、缩小体积C、升高温度D、增大H2浓度(BC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)材料分析：450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPaNH3/%12.059.21016.43035.56053.610069.4结论:在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。2、压强对化学平衡的影响：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)1体积3体积2体积二、压强对化学平衡的影响：N2十3H22NH3NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。实验数据：解释：说明：增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→V正V逆→平衡向正反应方向移动。69.453.635.516.49.22.0NH3%10060301051压强(MPa)先决条件：结论：反应体系中有气体参加且反应前后总体积发生改变。aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。体积缩小：平衡向气体分子数目减少的方向体积增大：平衡向气体分子数目增多的方向说明:V正=V逆V正V逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正增大压强速率-时间关系图：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d压强对化学平衡的影响aA(g)+bB(g)cC(g)思考：对于反应H2O+COH2+CO2如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？高温催化剂速率-时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，V’正=V’逆，平衡不移动。t2增大压强，体积减小，浓度同等程度增大，颜色变深，但平衡不移动.2、压强对化学平衡的影响[注意]①对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；2HI(g)H2(g)+I2(g)②平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；③压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。2、压强对化学平衡的影响判断压强引起平衡移动的思路：压强如何改变?压强变化是否引起体积变化？若体积变化则浓度发生改变浓度改变则引起速率的变化速率变化后，若导致V正≠V逆时平衡移动若V正=V逆时，则平衡不移动增大压强对下列两个化学平衡的影响图象分析V正V正V逆V逆反应速率时间t1t2t3V正V正V逆V逆反应速率时间t2N2+3H22NH32HI(g)H2(g)+I2(g)大的大增、小的小增；大的大减、小的小减t12NO2(g)N2O4(g)(2体积，红棕色)(1体积，无色)[讨论1]①当加压气体体积缩小时，混合气体颜色先变深是由于，后又逐渐变浅是由于；②当减压气体体积增大时，混合气体颜色先变浅是由于，后又逐渐变深是由于。NO2浓度增大NO2浓度减小平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动2NO2(g)N2O4(g)(2体积，红棕色)(1体积，无色)P2＞P3＞P1P1＞P3＞P2[讨论2]试比较以下三种状态下的压强关系：①改变压强前混合气体压强P1；②改变压强后瞬时气体压强P2；③改变压强达新平衡后混合气体压强P3。加压：；减压：。正向移动不移动逆向移动逆向移动不移动思考：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？4、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？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