第三節(jié) 平衡移動(dòng)

第三節(jié)

化學(xué)平衡的移動(dòng)

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一.影響化學(xué)平衡的外界條件1.化學(xué)平衡的移動(dòng)a.平衡移動(dòng)的原因：外界條件引起υ正≠υ逆b.當(dāng)υ正

>υ逆時(shí)，平衡正向移動(dòng)（向右移動(dòng)）當(dāng)υ正<υ逆時(shí)，平衡逆向移動(dòng)（向左移動(dòng)）2.具體條件的影響<1>.濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡右移增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡左移b.速率與時(shí)間圖像注：增大反應(yīng)物濃度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但正速率突變，逆速率漸變。增大生成物濃度，正、逆反應(yīng)速率均增大，但逆速率突變，正速率漸變。

練習(xí)氫氧化鎂在水中存在下列平衡：

Mg(OH)2(固）Mg2++2OH–加入下列物質(zhì)可使Mg(OH)2固體減少的是：

A.碳酸鈉B.硫酸鎂

C.硝酸銨D.氫氧化鈉<2>.壓強(qiáng)（本質(zhì)是濃度變化）a.

①增大壓強(qiáng)（縮小容器體積），平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)②減小壓強(qiáng)（擴(kuò)大容器體積），平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的方向移動(dòng)③等號(hào)兩邊氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)之和相等時(shí)，壓強(qiáng)改變，平衡不移動(dòng)以2SO2+O22SO3為例A：縮小容器體積總壓強(qiáng)變大反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)濃度變大平衡右移B：保持容器體積不變，通入He氣體總壓強(qiáng)變大反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)濃度不變平衡不移C：保持總壓強(qiáng)不變，通入He氣體為保持總壓強(qiáng)不變，需擴(kuò)大容器體積反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)濃度變小平衡左移相當(dāng)于平衡體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于平衡體系壓強(qiáng)變小b.速率與時(shí)間圖像例：aA(g)+bB(g)cC(g)注：加壓時(shí)，正、逆速率均增大，且均突變aA(g)+bB(g)cC(g)，若a+b=c，畫(huà)出對(duì)該反應(yīng)加壓、減壓時(shí)的速率－時(shí)間圖像。V正V逆V'正V'逆=突變時(shí)間速率V正V逆V'正V'逆=時(shí)間加壓減壓速率b.速率與時(shí)間的圖像注：升溫，正、逆反應(yīng)速率均增大，且均突變<3>.溫度對(duì)平衡的影響a.升溫時(shí)，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)降溫時(shí)，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)V正V逆0t1t2V正′=V逆′正催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響V正V逆0t1t2V正′=V逆′負(fù)催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響<4>.催化劑對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響，但能改變反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間小結(jié)：1.勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。2.當(dāng)討論對(duì)體系所造成的最后結(jié)果而言，外界條件的改變是主要的，平衡移動(dòng)是次要的。如：2SO2+O22SO3平衡時(shí)，O2

濃度為0.5mol/L，再加入O2

，平衡雖右移，到達(dá)新平衡時(shí)，O2

濃度應(yīng)大于0.5mol/L。練習(xí)在高溫下，反應(yīng)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是A、減小壓強(qiáng)B、縮小體積C、升高溫度D、增大H2濃度(BC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)練習(xí)一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

mA(g)+nB(g)pC(g)達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來(lái)的1/2但達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為原來(lái)的1.8倍，則下列說(shuō)法正確的是

A、m+n>pB、A的轉(zhuǎn)化率降低C、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D、C的體積分?jǐn)?shù)增加(B)本節(jié)結(jié)束4、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，V’正=V’逆，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時(shí)間，而不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。例：對(duì)如下平衡

A(氣)＋B(氣)2C(氣)＋D(固)V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3正催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響V正V逆0t1t2V正′=V逆′t3負(fù)催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響練習(xí)對(duì)任何一個(gè)平衡體系，采取下列措施一定引起平衡移動(dòng)的是A、加入一種反應(yīng)物B、增加體系的壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑(C)改變影響平衡的一個(gè)條件化學(xué)平衡移動(dòng)方向化學(xué)平衡移動(dòng)結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)物濃度減小減小反應(yīng)物濃度向逆反應(yīng)方向移動(dòng)反應(yīng)物濃度增大增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動(dòng)生成物濃度減小減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動(dòng)生成物濃度增大壓強(qiáng)增大體系壓強(qiáng)向氣體體積減小的反應(yīng)方向移動(dòng)體系壓強(qiáng)減小減小體系壓強(qiáng)向氣體體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)體系壓強(qiáng)增大溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)體系溫度降低降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)體系溫度升高催化劑由于使用催化劑對(duì)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的幅度是等同的，所以平衡不移動(dòng)。但應(yīng)注意，雖然催化劑不使化學(xué)平衡移動(dòng)，但使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間。影響化學(xué)平衡的條件小結(jié)勒沙持列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)、溫度）平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。這就是勒沙特列原理。其中包含：①影響平衡的因素只有濃度、壓強(qiáng)、溫度三種；②原理的適用范圍是只有一項(xiàng)條件變化的情況（溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度），當(dāng)多項(xiàng)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，情況比較復(fù)雜；③平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。1、某一溫度下，在一帶有活塞的體積可變的密閉容器中，可逆反應(yīng)：N2+3H22NH3達(dá)到平衡，若向活塞施加一定的壓力，使容器體積減小，則下列敘述正確的是()；若保持該容器的體積不變，向該平衡體系中充入氬氣，則下列敘述正確的是()DEBCA.υ正增大、υ逆減少B.υ正、υ逆均不變D.平衡向右移動(dòng)E.υ正、υ逆均增大C.平衡不發(fā)生移動(dòng)【綜合練習(xí)】2、對(duì)某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，使用催化劑的作用是()A.

提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率B.

以同樣程度改變正逆反應(yīng)的速率C.

增大正反應(yīng)速率，降低逆反應(yīng)速率D.

改變平衡混合物的組成B化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向一、判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù)1、能量判據(jù)(焓判據(jù))自發(fā)反應(yīng)大多趨向于從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)，此時(shí)反應(yīng)向外界釋放能量，⊿H＜０。<1>多數(shù)自發(fā)反應(yīng)是放熱反應(yīng)<2>有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行！只根據(jù)焓變判斷反應(yīng)的方向是不全面的。自發(fā)過(guò)程：一定條件下，不需外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。二、熵判據(jù)1、熵：描述體系混亂度的物理量，符號(hào)：S熵值越大，混亂度越大。2、熵變：△S＝S生成物

-S反應(yīng)物3、對(duì)于同一物質(zhì)：S(氣態(tài))>S(液態(tài))>S(固態(tài))4、熵判據(jù)：自發(fā)反應(yīng)大多趨向于從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序，即向△S>0的方向進(jìn)行。<1>許多熵增的過(guò)程均能自發(fā)進(jìn)行<2>有些熵減的過(guò)程也能自發(fā)進(jìn)行！只根據(jù)熵變判斷反應(yīng)的方向是不全面的。必須綜合考慮體系的焓變和熵變。1.判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的依據(jù)：△G=△H-T△S三、自由能變化△G

2.△G>0時(shí)，過(guò)程是非自發(fā)的?！鱃<0時(shí)，過(guò)程是自發(fā)的。反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行3.當(dāng)：△H<0，△S>0時(shí)，△G<0

△H>0，△S<0時(shí)，△G>0

△H>0，△S>0或△H<0，△S<0

時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于溫度的大小。

說(shuō)明：反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向，不能確定反應(yīng)是否一定會(huì)發(fā)生和過(guò)程發(fā)生的速率。例如室溫下，氫氣和氧氣有自發(fā)生成水的趨勢(shì)（室溫時(shí)，該反應(yīng)△G小于0），但若不點(diǎn)燃，則氫氣、氧氣可以長(zhǎng)期共存。1.下列說(shuō)法正確的是∶（）A、凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，由于吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的；B、自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減少或不變；C、自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實(shí)現(xiàn)；D、自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)。C2.

某化學(xué)反應(yīng)其△H=—122kJ·mol-1，?S=231J·mol-1·K-1，則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行()A．在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行

B．在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行

C．僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行

D．僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行A化學(xué)平衡中的圖像題一．解題依據(jù)：1.熟悉反應(yīng)速率變化：<1>加大濃度、升溫、加壓，υ正、υ逆均加快；反之則均減慢。（加快或減慢的程度可能不同）<2>改變溫度、壓強(qiáng)時(shí)υ正、υ逆均突變。改變反應(yīng)物濃度時(shí)，υ正突變；改變生成物濃度時(shí)，υ逆突變。<3>速率越快，到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短。2NO2N2O4

△H=-56.9kJ/mol反應(yīng)時(shí)間tn(C)0練：反應(yīng)3A(g)+3B(g)

C(g)在不同溫度下達(dá)到平衡（右圖），哪個(gè)溫度更高？2.掌握勒夏特列原理T2下，到達(dá)平衡所需時(shí)間更短--速率快--溫度高反應(yīng)3A(g)+3B(g)

C(g)達(dá)到平衡時(shí)，在t1時(shí)刻增大生成物濃度，在圖中畫(huà)出此時(shí)的圖像11.平衡與濃度的圖象二、基本類型

2.溫度與平衡的圖象aA+bB

dD+eE

△H思考：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？T1>T2<0（放熱）升溫—A的轉(zhuǎn)化率變小—平衡左移升溫—向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行T1時(shí)，達(dá)到平衡所需時(shí)間短—速率快—溫度高t時(shí)間A的轉(zhuǎn)化率T1T23.壓強(qiáng)與平衡的圖象t（時(shí)間）B的濃度P1P2aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)思考：a+b與d+e的大小關(guān)系如何？P1>P2a+b<d+e

加壓— B的濃度變大—平衡左移加壓—向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向進(jìn)行P1時(shí)，達(dá)到平衡所需時(shí)間短—速率快—壓強(qiáng)大4.催化劑與平衡的圖像注意：催化劑同等程度的加快了反應(yīng)速率，所以正逆反應(yīng)速率還是相等平衡不移動(dòng)。思考：此圖除了是在t0時(shí)刻加入催化劑以外還有其他情況嗎？aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)a+b=d+e時(shí)減少體積增大壓強(qiáng)還可以是：（時(shí)間）三、混合圖象壓強(qiáng)A的轉(zhuǎn)化率mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

△H2：從圖可知壓強(qiáng)相等時(shí)：溫度越低--A的轉(zhuǎn)化率高—平衡右移降溫—向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)100℃200℃300℃思考：該反應(yīng)是吸熱還是放熱？

m+n與p+q的大小關(guān)系？<0（放熱）分析1：從圖可知：壓強(qiáng)大--轉(zhuǎn)化率低—平衡左移加壓—向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)m+n<p+q題型1：由化學(xué)方程式的特點(diǎn)判斷圖像例：可表示為可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)

△H＜0的圖象是（）B

500Cot0700CoC%(A)0vPV正逆V(B)0TvV正逆V(C)0P10Co100CoA轉(zhuǎn)化率(D)題型2：由圖像特征判斷方程式例：在下圖中，x%為氣態(tài)反應(yīng)物在平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)，該圖表示x%與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系，符合該曲線的反應(yīng)是（）A.N2O3(g)+O2(g)N2O5(g)B.H2(g)+I2(g)2HI(g)C.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)D.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)△H＞0△H＞0△H＜0△H＜0D升溫—右移—吸熱加壓—左移—向計(jì)量數(shù)和小題型3：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合運(yùn)用例：

mM(s)+nN(g)

pQ(g),的可逆反應(yīng)在定溫時(shí)N%與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖，下列有關(guān)敘述正確的是（）A△H

＜0A.A點(diǎn)時(shí)，V正＞

V逆

B.A點(diǎn)比B點(diǎn)的反應(yīng)速率快C.n＞pD.m+n＞p練.已知某可逆反應(yīng)：aA(g)

＋bB(g)

cC(g)在密閉容器中進(jìn)行，在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下，混合氣體中B