第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第三节第三节 化学平衡化学平衡第第2 2课时课时选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理教学目标教学目标1、理解外界条件（温度、浓度、压强等）、理解外界条件（温度、浓度、压强等）对化学平衡的影响对化学平衡的影响2、理解平衡移动的原理、理解平衡移动的原理教学重点教学重点影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件教学难点教学难点勒夏特列原理的归纳总结勒夏特列原理的归纳总结影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件化学平衡的移动化学平衡的移动化学平衡的研究对象是化学平衡的研究对象是，化学平衡，化学平衡是有条件限制的是有条件限制的平衡，只有在平衡，只有在时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被压强）改变时，化学平衡会被，反应，反应混合物里各组分的含量不断混合物里各组分的含量不断，由于条，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正正 v逆逆，然后在新条件下建立，然后在新条件下建立可逆反应可逆反应动态动态条件一定条件一定破坏破坏变化变化新平衡新平衡影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件 化学平衡移动的定义：化学上把这种化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧可逆反应中旧化学平衡的破坏化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程新化学平衡建立的过程叫做化学平叫做化学平衡的移动衡的移动 化学平衡的移动方向的速率判断：化学平衡的移动方向的速率判断：、若外界条件变化引起、若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动、若外界条件变化引起、若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动、若外界条件变化引起、若外界条件变化引起v正正 v逆逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动旧平衡未被破坏，平衡不移动化学平衡总往反应速率大的方向移动化学平衡总往反应速率大的方向移动影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件定义：定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，可逆反应中，旧化学平衡的破坏，化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正正V逆逆V正正=V逆逆0条件改变条件改变 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立新平衡建立新平衡破坏旧平衡破坏旧平衡V正正=V逆逆0一定时间一定时间化学平衡的移动化学平衡的移动【思考与交流思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？有哪些条件能改变化学平衡呢？影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件 影响化学平衡状态的因素：实验影响化学平衡状态的因素：实验2-5 滴加滴加310滴滴浓硫酸浓硫酸滴加滴加1020滴滴NaOHCr2O72-（橙色橙色）+H2O CrO42-（黄色黄色）+2H+影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件浓度对化学平衡的影响：增大反应浓度对化学平衡的影响：增大反应物浓度平衡正向移动物浓度平衡正向移动实验探究实验探究(实验实验26)FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl现象：溶液变成红色现象：溶液变成红色A.加少量加少量FeCl3红色加深；红色加深；B.加少量加少量KSCN红色也加深；红色也加深；思考：加少量思考：加少量NaOH溶液颜色有何变化。溶液颜色有何变化。有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件浓度对平衡的影响实验实验25结论：结论： 增大生成物浓度，反应向逆反应方向进行；减少生成物浓度，反应向正反应方增大生成物浓度，反应向逆反应方向进行；减少生成物浓度，反应向正反应方向进行。向进行。实验实验26结论：结论： 增大反成物浓度，反应向正反应方向进行；减少反成物浓度，反应向逆反应方增大反成物浓度，反应向正反应方向进行；减少反成物浓度，反应向逆反应方向进行。向进行。一、浓度对化学平衡的影响：影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V,正正t3V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0 平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态增大反增大反应物浓应物浓度度速率速率-时间关系图：时间关系图：原因分析原因分析: 增加反应物的浓度，增加反应物的浓度，V正正 V逆逆，平衡向，平衡向正反应方向移动；正反应方向移动；影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件 当减小反应物的浓度时，化学平衡将怎样移当减小反应物的浓度时，化学平衡将怎样移动？并画出动？并画出速率速率-时间关系图时间关系图讨讨论论:0 0V Vt tt t1 1V V( ( ( (正正正正) ) ) )V V( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )V V，( (逆）逆）逆）逆）V V，( (正正正正) )减小反应物浓度结论结论: 减小反应物的浓度，减小反应物的浓度，V正正 V(逆逆)，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动 若若V(逆逆)V(正正)，平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动3）新旧平衡速率比较：）新旧平衡速率比较： 增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率 减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件二、压强对化学平衡的影响：N2 十十 3H2 2NH3NH3%随着压强的增大而增大，即平衡随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。向正反应的方向移动。实验实验数据：数据：压强压强(MPa)15103060100NH3 %2.09.216.4 35.5 53.6 69.4影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件解释：解释：说明：说明：增大压强增大压强,正逆反应速率均增大，但正逆反应速率均增大，但增大增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压加压体积缩小体积缩小 浓度增大浓度增大正反应速率增大正反应速率增大 逆反应速率增大逆反应速率增大 V正正V逆逆平衡向正反应方向移动。平衡向正反应方向移动。影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件1.前提条件：前提条件： 反应体系中有反应体系中有气体气体参加且反应参加且反应 前后前后总体总体积发生改变积发生改变。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件2.结论：结论： 对于反应前后对于反应前后气体体积发生变化气体体积发生变化的化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，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，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减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。方向移动。体积缩小体积缩小：即气体分子数目减少即气体分子数目减少体积增大体积增大：即气体分子数目增多即气体分子数目增多说明说明:影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V正正 = V逆逆V逆逆V正正增大压强增大压强3.速率速率-时间关系图：时间关系图：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b c+d影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件二、压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g) cC(g)影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件思考：思考：对于反应对于反应 H2O+CO H2+CO2如果增大压强如果增大压强,反应速率是否改变反应速率是否改变,平衡是否移动？平衡是否移动？高温高温催化剂催化剂速率速率-时间关系图：时间关系图：V(molL-1S-1)t(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆增大压强增大压强, ,正逆反应速正逆反应速率均增大，但率均增大，但增大倍数增大倍数一样，一样， V V正正= V= V逆逆，平平衡不移动。衡不移动。t2影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件结论：无气体参加的反应，压强的改变，不能使结论：无气体参加的反应，压强的改变，不能使化学平衡移动化学平衡移动强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率率，化学平衡，化学平衡。不变不变不移动不移动讨论：在讨论：在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密闭反应体系密闭反应体系中，充入中，充入He气体：气体：容积不变时，反应物质浓度容积不变时，反应物质浓度，反应速率，反应速率，化学平衡，化学平衡；气体压强不变时，气体总物质的浓度气体压强不变时，气体总物质的浓度，化学平衡向，化学平衡向 方向移动方向移动不变不变不变不变不移动不移动减小减小逆反应逆反应影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件练习练习1.下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是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？移动的根本原因是什否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是什么么? 2NO(g) + O2(g) 2NO2 (g) CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) H2O(g) + C (s) CO(g) + H2(g) H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) H2S(g) H2(g) + S(s)正向移动正向移动不移动不移动逆向移动逆向移动逆向移动逆向移动不移动不移动思考：对于反应思考：对于反应和和，增大压强时，平衡没有，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？移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件2.恒温下恒温下, 反应反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡达到平衡后后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增大到增大到0.19mol/L, 下下列判断正确列判断正确 的是的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=cA影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件2NO2 N2O4温度对化学平衡的温度对化学平衡的影响影响（实验（实验2-7）影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件三、温度对化学平衡的影响：2NO2 N2O4 H =-56.9kJ/mol（红棕色）（红棕色）（无色）（无色） 在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下， 升高温度，平衡向吸热反应方向移动。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。降低温度，平衡向放热反应方向移动。1.结论结论:2.原因分析原因分析: 在其它条件不变的情况下，升高在其它条件不变的情况下，升高温度，不管是吸热反应还是放热反应，温度，不管是吸热反应还是放热反应，反应速反应速率都增大率都增大，但吸热反应增大的，但吸热反应增大的倍数倍数大于放热反大于放热反应增大的倍数，故平衡向吸热反应的方向移动。应增大的倍数，故平衡向吸热反应的方向移动。影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正升高温度升高温度 （正反应是放热反应）（正反应是放热反应）3.速率速率-时间关系图：时间关系图：2NO2 N2O4影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件三、温度对化学平衡的影响：影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件四、催化剂对化学平衡的影响： 同等程度改变化学反同等程度改变化学反应速率，应速率，V正正= V逆逆，只改变反应到达平衡所需，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。要的时间，而不影响化学平衡的移动。V（molL-1S-1）V正正= V逆逆t1t(s)0V正正= V逆逆催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响：影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件改变影响平衡的一个改变影响平衡的一个条件条件化学平衡移动化学平衡移动方向方向化学平衡移化学平衡移动结果动结果浓度浓度增大反应物浓度增大反应物浓度向正反应方向移动向正反应方向移动反应物浓度减小反应物浓度减小减小反应物浓度减小反应物浓度向逆反应方向移动向逆反应方向移动反应物浓度增大反应物浓度增大增大生成物浓度增大生成物浓度向逆反应方向移动向逆反应方向移动生成物浓度减小生成物浓度减小减小生成物浓度减小生成物浓度向正反应方向移动向正反应方向移动生成物浓度增大生成物浓度增大压强压强增大体系压强增大体系压强向气体体积减小的反向气体体积减小的反应方向移动应方向移动体系压强减小体系压强减小减小体系压强减小体系压强向气体体积增大的反向气体体积增大的反应方向移动应方向移动体系压强增大体系压强增大温度温度升高温度升高温度向吸热反应方向移动向吸热反应方向移动体系温度降低体系温度降低降低温度降低温度向放热反应方向移动向放热反应方向移动体系温度升高体系温度升高催化剂催化剂 由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。 影响化学平衡的条件小结影响化学平衡的条件小结 影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件 可见，要引起化学平衡的移动，必须是可见，要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件的改变而引起由于外界条件的改变而引起V V正正 V V逆逆。平衡移动的本质：平衡移动的本质：化学平衡为化学平衡为动态平衡动态平衡，条件改变造成，条件改变造成V V正正 V V逆逆平衡移动原理（勒沙特列原理）： 如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向减弱这种改变的方向移动。移动。科学史话科学史话 P31影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件（1）此原理只适用于已达平衡的体系）此原理只适用于已达平衡的体系（2）平衡移动方向与条件改变方向相反，例如：）平衡移动方向与条件改变方向相反，例如：增大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向；增大增大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向；增大压强，向减小压强方向移动。压强，向减小压强方向移动。说明：说明：（3）“减弱减弱”的含义的含义：平衡移动后结果变化的方：平衡移动后结果变化的方向不变，但程度减小。例如，增加反应物浓度平向不变，但程度减小。例如，增加反应物浓度平衡移动后该反应物浓度仍增加，只是增加的程度衡移动后该反应物浓度仍增加，只是增加的程度比没有平衡移动时要小。比没有平衡移动时要小。影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件若若N2的平衡浓度为的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入，其他条件不变时，充入N2使其浓度使其浓度增大到增大到b mol/L后平衡向后平衡向 方向移动，达到新平衡后，方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为的浓度为c mol/L，则，则a、b、c的大小为的大小为 ；若平若平衡体系的压强为衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此，此时平衡向时平衡向方向移动，达到新平衡后方向移动，达到新平衡后 体系的压强为体系的压强为P3 ，则，则P1 、 P2、 P3 的大小为的大小为 ；若平衡体系的温度为若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向，此时平衡向方向移动，达方向移动，达到新平衡后到新平衡后 体系的温度为体系的温度为T3 ，则，则T1 、 T2、 T3 的大小为的大小为 。正反应正反应 a c b正反应正反应P1 P3 P2逆反应逆反应T1 T3 T2讨论：反应讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)H0达到化学平衡，改变达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：下列条件，根据反应体系中的变化填空：即：平衡移动的结果是减弱改变而不是抵消改变。影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件2NO2 N2O4 + Q1、已知、已知NO2能形成二聚分子能形成二聚分子现在要测定现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适的相对分子质量，应采用的适宜条件为（宜条件为（ ）A. 高温低压高温低压 B. 低温高压低温高压C. 低温低压低温低压 D. 高温高压高温高压A影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件VV正正vtV V正正V V逆逆VV逆逆VV正正=V=V逆逆2、有反应、有反应 aA + bB cC + dD 其中反应其中反应物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，改变压强，则下图适合哪种情况（改变压强，则下图适合哪种情况（ ）A. a+bc+d，加压，加压C. a+bc+d，减压，减压B影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件3、在一定条件下，下列反应达到化学平衡、在一定条件下，下列反应达到化学平衡H2(g) +I2(g) 正反应为吸热反应正反应为吸热反应2HI(g)（1）如果升高温度，平衡混合物的颜色）如果升高温度，平衡混合物的颜色_（2）如果加入一定量的氢气，平衡）如果加入一定量的氢气，平衡_移动移动（3）如果将密闭容器的体积增大，平衡）如果将密闭容器的体积增大，平衡_移动移动加深加深向逆反应方向向逆反应方向不不影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件