1、第2章第2节 化学反应的限度第3课时 反应条件对化学平衡的影响一、化学平衡移动1、定义2、表示原化学平衡V正=V逆0条件改变V正V逆平衡移动新化学平衡V正=V逆0一段时间 化学平衡是在一定条件下建立起来的，由于温度、浓度、压强的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程，称为化学平衡移动。新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生变化探究浓度、温度对化学平衡的影响实验用品实验用品装有二氧化氮四氧化二氮混合气体的装置，1mol/L FeCl3 溶液，0.01mol/LFeCl3溶液，1mol/L KSCN溶液，0.01mol/L KSCN溶液，铁粉、冰水混合物，热水；
2、烧杯、试管、胶头滴管。实验方案设计及实施实验方案设计及实施设计目的实验方案现象预测观察到的现象探究温度对化学平衡的影响探究浓度对化学平衡的影响活动探究活动探究课本P59冷水热水 课本P59：探究温度改变对化学平衡移动的影响？ 2NO2 N2O4 为放热反应 (红棕色)(无色)现象结论冷水中混合物颜色变浅，热水中混合物颜色变深升高温度，平衡向吸热反应方向移动降低温度，平衡向放热反应方向移动一、温度对平衡移动影响KSCN溶液FeCl3+KSCN溶液实验原理实验实验1实验2实验现象实验结论FeCl3+KSCN溶液与实验1相比溶液红色均加深增大反应物的浓度，平衡正向移动二、浓度对平衡移动影响溶液显红色
3、Fe3+3SCN- Fe(SCN)3 (红色)FeCl3溶液FeCl3+KSCN溶液3、化学平衡移动方向的判断Le Chatelier1850年年1936年年定性判断：勒夏特列原理化学平衡移动是可逆反应对外部条件作出的进化学平衡移动是可逆反应对外部条件作出的进行自我内部调节！行自我内部调节！勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理： 改变影响化学平衡的一个因素，平衡将改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够向能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。注意：注意：移动的结果是只能减弱条件的改变，不能消除！移动的结果是只能减弱条件的改变，不能消除！条件改变条
4、件改变平衡移动方向平衡移动方向移动后的结果移动后的结果升温升温 降温降温增加增加c(NO2)减小减小c(NO2)加压加压减压减压 在密闭容器中的反应在密闭容器中的反应2NO2（g） N2O4（g）；）； 正反应放热正反应放热向吸热方向(逆向)移动减弱温度的升高，但体系温度还是升高了向放热方向(逆向)移动减弱温度的降低，但体系温度还是降低了正向移动减弱c(NO2)的增大，体系中c(NO2)、 c(N2O4) 逆向移动减弱c(NO2)的减小，体系中c(NO2)、 c(N2O4) 正向移动逆向移动减弱压强的增大，但体系压强还是增大了减弱压强的减小，但体系压强还是减小了 根据上表可以看出：根据上表可以
5、看出： 在密闭体系中，如果仅改变影响平衡的一在密闭体系中，如果仅改变影响平衡的一个条件个条件 （ 如如 温度、浓度、压强温度、浓度、压强 ）平衡将向）平衡将向 _方向方向移动。移动。减弱这个改变的减弱这个改变的外界因素对化学平衡移动的影响外界因素对化学平衡移动的影响1、工业合成氨过程中不断把生成的氨从反应混合物中分离出来，分析原因？2、利用酯化反应制备乙酸乙酯时，使用加热的条件、使用浓硫酸等措施，试从化学平衡移动的角度分析原因？如果在制备中要提高乙酸的转化率，还可以采用什么方法？思考：3、血红蛋白(Hb)和氧气(O2)、一氧化碳(CO)的结合，煤气中毒病人的治疗原理:血红蛋白(Hb)和O2的结
6、合 Hb + O2(g) Hb (O2)；血红蛋白(Hb)和CO的结合 Hb + CO (g) Hb (CO)；发现有人煤气中毒，应当怎救治？增大氧气浓度，反应增大氧气浓度，反应QK，CO结合结合Hb的化学平衡左移。的化学平衡左移。1. 促使化学平衡促使化学平衡3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)； HV逆V正KQ=KQK平衡逆向移动平衡不移动平衡正向移动定量判断定量判断2NO2 N2O4 H左左Kc = c平平2(N2O4)c平平(NO2)Qc = c2(N2O4)c(NO2)降温时,放热反应的Kc增大，Qc Kc，平衡向 移动。右右吸热方向吸热方向放热方向放热方向 温度对化学平衡的影响
7、是通过改变平衡常数实现的！一、温度对平衡移动影响温度变化反应焓变H平衡常数K升高0增大0减小降低0减小0增大表2-2-3温度与化学平衡常数的关系Q与K关系平衡移动方向Q_KQ_KQ_KQ_K逆向正向正向逆向课本P59记忆方法：记忆方法：温度改变，K改变！其他条件改变，K永不变！升温，吸热反应K值增大，放热反应K值减小；降温相反。升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。1、以下几个反应，在一定条件下达到平衡时升高温度，平衡向什么方向移动，平衡常数K如何变化？如果降低温度呢？课堂练习 例2、关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。化学机理为
8、： HUr + H2O Ur -+ H3O+ 尿酸 尿酸根离子 Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s) 下列对反应叙述中正确的是( ) A. 正反应的H0 B. 正反应的H0 C. 升高温度，平衡正向移动 D. 降低温度，平衡正向移动BD浓度变化Q值变化Q与K关系平衡移动方向增大反应物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小正向1、原因逆向2、规律二、浓度对平衡移动影响QK增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动。改变温度Kc不变, Qc改变只改变固体或纯液体的用量，化学平衡不移动。 (固体或纯液体的浓度视为常数)此处“浓度”
9、是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的气体或离子的浓度。例：FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl，增加KCl固体的量，平衡不移动(不参加反应的离子不影响平衡)注意事项：例：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，增加C的量，平衡不移动 二、浓度对平衡移动影响一定温度下，在密闭容器中发生的反应一定温度下，在密闭容器中发生的反应 2NO2（g） N2O4（g）；）； H0 假设假设 K的数值为的数值为a a条件条件QK平衡移动平衡移动方向方向c(NO2)、c(N2O4)都增加至都增加至2倍倍ac(NO2)、 c(N2O4)都减小至都减小至1/2a c(NO2)2c(N2O4) NO2
10、2 N2O4正向移动正向移动逆向移动逆向移动a a2 22a计算计算Q的数值并判断平衡移动的方向。的数值并判断平衡移动的方向。 阅读探究请阅读以下材料，从中获取证据，验证你对压强对化学平衡影响的预测。 某同学用传感器进行了如下实验，测定实验过程中二氧化氮四氧化二氮平衡体系透光率的变化，实验结果如图2-2-2所示。实验原理：透光率与气体的颜色有关，气体颜色越深，透光率越小。实验方案：取一支注射器针筒，吸入10mL二氧化氮气体。将针筒前端封闭，连接传感器，测定透光率。然后，将针筒活塞迅速推至5mL处，再将针筒活塞迅速拉回10mL处，测定活塞移动过程中透光率的变化。 压缩针筒时体系内压强增大,体积减
11、小,气体颜色加深,透光率减小,但平衡会向正反应方向移动,所以透光率又会有所增大;拉伸针筒时体系压强又减小,气体颜色变浅,透光率增大,但平衡又会向逆反应方向移动,所以透光率又会有所减小。实验结论：B：减小压强，会使化：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增学平衡向着气体体积增大的方向移动。大的方向移动。A：增大压强，会使化：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩学平衡向着气体体积缩小的方向移动。小的方向移动。在在T时对下列处于化学平衡的三个反应将时对下列处于化学平衡的三个反应将压强均增加至压强均增加至2倍倍（假设三个反应在（假设三个反应在T时的时的K的数值分别为的数值分别为a、b、c）编编号号反应反
12、应Q Kg平衡移平衡移动方向动方向2NO2(g) N2O4(g)a N2(g) +O2 2NO(g)b2NH3(g) N2 (g) +3H2 (g)ca a2 2正向移动正向移动b b不移动不移动4c4c逆向移动逆向移动1、计算、计算 、 Q的数据，判断加压平衡的移动方向。的数据，判断加压平衡的移动方向。2、根据上表思考讨论：加压后平衡移动方向与气体系数的关系。、根据上表思考讨论：加压后平衡移动方向与气体系数的关系。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响极其微弱，可对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响极其微弱，可以不予考虑以不予考虑正向气态物质系数减小正向气态物质系数减小g0气态物质系数不变
13、气态物质系数不变g= 0正向气态物质系数增大正向气态物质系数增大g0规律：改变压强，化学平衡不移动反应前后气体的系数和不变反应前后气体的系数和改变增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动注意：压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。压强对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起浓度的改变。三、压强对平衡移动影响恒温恒压时：恒温恒容时： 无论反应前后气体体积是否变化，通入惰性气体，反应中相关气体浓度不变，Qc=K，平衡不移动；“惰性”气体对化学平衡移动的影响平衡向气体气体系数和增大的方向移动通入惰性气体反应前后气体体积不变反应前后气体体积变化平衡不移动V增
14、大，各物质c减小相当于减压压强改变，一定要引起浓度改变，平衡才会移动！压强改变，一定要引起浓度改变，平衡才会移动！课堂练习3、在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)C(s) 2CO(g)H0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。(1)增加C(s)，则平衡_(填“逆向移动”“正向移动”或“不移动”，下同)，c(CO2)_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(2)保持温度不变，增大反应容器的容积，则平衡_，c(CO2)_。不移动不变正向移动减小(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入He，则平衡_，c(CO2)_。(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡_，c(C
15、O)_。(5)保持反应容器的压强不变，通入N2，则平衡_，c(CO2)_。不移动不变正向移动增大正向移动减小N2 + 3H2 2NH3 H0。如果使用催化剂，Kc、Qc如何变化？平衡如何移动？使用催化剂 Kc不变, Qc不变Kc = Qc，平衡_移动。不不思考交流思考交流Kc = c平平2(NH3)c平平(N2)c平平3(H2) c2(NH3) c(N2)c3(H2)Qc =四、催化剂对化学平衡移动的影响催化剂同等程度的改变正、逆，不改变平衡平衡移动影响因素平衡移动影响因素温度浓度压强增大压强，平衡向气体系数和减小的方向移动减小压强，平衡向气体系数和增大的方向移动改变压强，化学平衡不移动反应前
16、后气体体积不变反应前后气体体积改变 增大C反或减小C生，平衡正向移动减小C反或增大C生，平衡逆向移动温度降低，平衡向放热反应方向移动温度升高，平衡向吸热反应方向移动【总结总结】 平衡不移动同等程度的改变正、逆，正、仍相等逆 / Kc=Qc催化剂改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向(H2)c(H2)K升高温度升高温度 恒温恒容，恒温恒容，c(NH3) 增大增大恒温恒容，恒温恒容，c(H2) 增大增大恒恒温容，恒恒温容，c(H2) 减小减小压缩体积压缩体积(VP)扩大体积扩大体积(VP)恒温恒容，再充恒温恒容，再充2mol He气气恒温恒压，再充恒温恒压，再充2mol He气气加催化剂加催化剂
17、3H2 (g) +N2 (g) 2NH3 (g) H0，将将1molN2和和3molH2充入一密闭充入一密闭容器中，一段时间后，体系达到平衡，改变平衡体系中的条件，容器中，一段时间后，体系达到平衡，改变平衡体系中的条件，判断以下量的变化：判断以下量的变化：1、下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( ) A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅D.合成氨工业使用高压以提高氨的产量课堂练习B2.下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（ ） A.密闭、低温是存放氨水的必要条件 B.实验室用排饱和食盐水法收集氯气 C.在
18、硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率 D.在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化D3、将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是( ) A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D.恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅CB4、合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是( ) A.增加压强 B.降低温度C.增大CO的浓度 D.更换催化剂D5、反应X(g)Y(g) 2Z(g)HbC
