化學(xué)平衡移動(dòng)以及濃度和壓強(qiáng)對(duì)于平衡移動(dòng)的影響 【備課精研與知識(shí)精講】 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第二章

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)

化學(xué)平衡第3課時(shí)濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響

學(xué)習(xí)

目標(biāo)第3課時(shí)濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響PART01PART02通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。學(xué)會(huì)用圖示的方法表示在可逆反應(yīng)中正逆反應(yīng)速率隨外界條件的變化，并分析平衡移動(dòng)的方向。明確化學(xué)平衡移動(dòng)的含義，會(huì)根據(jù)反應(yīng)速率的變化判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向PART02知識(shí)回顧化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)逆：可逆反應(yīng)；(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率即任何一種物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率(3)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）即v正=v逆

≠0(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。思考1：建立化學(xué)平衡狀態(tài)的根本是什么？思考2：如何理解條件改變，原平衡被破壞？可逆反應(yīng)的ν正=ν逆通過(guò)改變條件，使ν正≠ν逆V′正≠V′逆V正=V逆≠0條件改變

平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破壞舊平衡V′正=V′逆≠0一定時(shí)間1.定義：在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,如果改變反應(yīng)條件,平衡狀態(tài)被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變,直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。

Q=KQ≠K

Q=K一.

化學(xué)平衡移動(dòng)的概念和方向判斷研究對(duì)象：已建立平衡狀態(tài)的體系平衡移動(dòng)的本質(zhì)原因：v正≠v逆平衡移動(dòng)的標(biāo)志：①v正≠v逆②各組分的百分含量發(fā)生改變v正=v逆條件改變?cè)瘜W(xué)平衡平衡破壞v正≠v逆一定時(shí)間后v’正=v’逆新化學(xué)平衡破壞舊平衡建立新平衡平衡移動(dòng)2．圖示：3．平衡移動(dòng)方向外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響是通過(guò)改變反應(yīng)速率來(lái)實(shí)現(xiàn)的改變條件，v正、v逆均改變，平衡一定移動(dòng)嗎？不一定3．平衡移動(dòng)方向v正=v逆條件改變?cè)瘜W(xué)平衡v正、v逆發(fā)生改變v’正≠v’逆v’正>v’逆平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)v’正<v’逆平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)v’正=v’逆平衡不移動(dòng)化學(xué)平衡1Q＝K改變反應(yīng)條件不平衡

Q

≠K一段時(shí)間化學(xué)平衡2化學(xué)平衡的移動(dòng)簡(jiǎn)示Q＝K任意時(shí)刻的濃度商Q＝cp(C)?cq(D)

cm(A)?cn(B)

平衡狀態(tài)Q＜K向正反應(yīng)方向移動(dòng)Q＞K向逆反應(yīng)方向移動(dòng)回顧思考4：改變哪些反應(yīng)條件可使Q≠K，從而改變化學(xué)平衡狀態(tài)？

濃度商只與濃度有關(guān)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。改變濃度，使Q發(fā)生改變改變溫度，使K發(fā)生改變通過(guò)改變影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件，可使ν正≠ν逆壓強(qiáng)催化劑溫度濃度從平衡移動(dòng)的本質(zhì)原因上思考影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件主要有哪些？化學(xué)反應(yīng)速率二.影響化學(xué)平衡的因素和結(jié)果1.濃度的變化對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)2-5Cr2O72－＋H2O?2CrO42－＋2H＋橙色黃色編號(hào)123步驟K2Cr2O7溶液K2Cr2O7溶液加入3-10滴濃硫酸K2Cr2O7溶液加入10-20滴6mol/LNaOH實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論溶液顯橙色溶液橙色加深溶液由橙色變黃色增大生成物的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。b加入少量鐵粉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a對(duì)照組紅色加深紅色變淺將5mL0.015mol·L-1KSCN溶液和5mL0.005mol·L-1FeCl3溶液混合,平衡后均分在a、b、c三支試管中c滴入4滴1mol·L-1KSCN溶液實(shí)驗(yàn)2-6C(SCN-)↑?紅色變深?平衡向正向移動(dòng)C(Fe3+)↓?紅色變淺?平衡向逆向移動(dòng)增大反應(yīng)物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。在一定溫度下，其它條件不變時(shí)改變條件K變化Q變化Q與K比較平衡移動(dòng)方向增加反應(yīng)物濃度不變變小Q<K正向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度不變變大Q>K逆向移動(dòng)增大生成物濃度不變變大Q>K逆向移動(dòng)減小生成物濃度不變變小Q<K正向移動(dòng)結(jié)論理論解釋在可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),在其他條件不變的情況下:(1)c(反應(yīng)物)增大或c(生成物)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

(2)c(反應(yīng)物)減小或c(生成物)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

濃度的改變導(dǎo)致濃度商的改變,但K不變,使Q≠K,從而導(dǎo)致平衡移動(dòng)。但濃度的改變不一定會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。

在其他條件不變時(shí),1、增大反應(yīng)物濃度或減小生成物的濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);2、減小反應(yīng)物濃度或增大生成物的濃度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)歸納小結(jié)：t1v（正）≠v（逆）0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)增大反應(yīng)物濃度V’(逆)平衡狀態(tài)1平衡改變?chǔ)?t圖象解釋V(正)=V(逆)平衡狀態(tài)2增加反應(yīng)物濃度的瞬間正反應(yīng)速率突然增大，逆反應(yīng)速率不變，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度慢慢減小,正反應(yīng)速率慢慢減小，生成物濃度慢慢增加,逆反應(yīng)速率又慢慢增大，到一定的條件下正逆反應(yīng)速率相等達(dá)到新的平衡。t2C反↑?v正瞬↑、v逆漸↑?v正＞v逆?正移0νtν(正)ν(逆)原平衡ν′(正)ν′(逆)新平衡

的濃度t1t0νν(正)ν(逆)原平衡ν′(正)ν′(逆)

的濃度t10νtν(正)ν(逆)原平衡ν′(正)ν′(逆)新平衡

的濃度t1C反↓?v正瞬↓、v逆漸↓?v正＜v逆?逆移C生↑?v正漸↑、v逆瞬↑?v正＜v逆?逆移C生↓?v正漸↓、v逆瞬↓?v正＞v逆?正移練習(xí)1：嘗試分析這三個(gè)ν—t圖分別改變的是哪個(gè)條件？減小生成物增大生成物減小反應(yīng)物t2t2t2小結(jié)：①對(duì)平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)，其濃度可看作一個(gè)常數(shù)，增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響ν正、ν逆的大小，所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。②只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。③“濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”中的“濃度”是指與反應(yīng)有關(guān)的氣體或溶液中實(shí)際參加反應(yīng)的離子的濃度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl—或k+的濃度，對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。④工業(yè)生產(chǎn)中，常通過(guò)適當(dāng)增大成本較低的反應(yīng)物的濃度來(lái)提高成本較高的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，以降低生產(chǎn)成本。FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl增加KCl固體的量平衡不移動(dòng)，因?yàn)镵Cl不參與反應(yīng)。歸納小結(jié)：①增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移動(dòng)。②作為離子反應(yīng)，只有改變實(shí)際參加反應(yīng)的離子濃度對(duì)平衡有影響，如：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl增加KCl固體的量平衡不移動(dòng)，因?yàn)镵Cl不參與反應(yīng)。練習(xí)2：在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：CO2(g)+C(s)?2CO(g)△H﹥0達(dá)到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化？(1)增大c(CO2)，平衡________,c(CO)______。(2)加入更多碳，平衡

,c(CO)

。(3)增大c(CO)，平衡________,c(CO2)

。正向移動(dòng)增大逆向移動(dòng)增大不移動(dòng)不變練習(xí)3：可逆反應(yīng)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO的濃度有何變化？①增大水蒸氣濃度

②加入更多的碳

③增加H2濃度①平衡正向移動(dòng)，CO濃度增大②平衡不移動(dòng)，CO濃度不變③平衡逆向移動(dòng)，CO濃度減小2.壓強(qiáng)的變化對(duì)化學(xué)平衡的影響【討論】壓強(qiáng)的變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率如何影響？ν正和ν逆怎樣變化？會(huì)同等程度的增大或減小嗎？

向正反應(yīng)方向移動(dòng)容積減小原平衡氣①顏色變深②顏色又變淺③物質(zhì)濃度瞬間增大加壓前實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析

2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無(wú)色加壓NO2濃度比②中的減小實(shí)驗(yàn)（同溫度下）壓強(qiáng)各物質(zhì)濃度（mol·L-1）濃度商(Q)NO2N2O4原化學(xué)平衡容器容積為Vp1ab壓縮容積至V/2

時(shí)Q1＝ba2

＝

K2p12a2b2b(2a)2

b2a2

Q2＝通過(guò)計(jì)算Q2＝K/2，

即Q2＜

K

向正反應(yīng)方移動(dòng)

＝

理論分析

容積增大原平衡氣①顏色變淺②顏色又變深③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分析減壓向逆反應(yīng)方向移動(dòng)物質(zhì)濃度瞬間減小減壓前NO2濃度比②中的增大

2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無(wú)色理論分析實(shí)驗(yàn)（同溫度下）壓強(qiáng)各物質(zhì)濃度（mol·L-1）濃度商(Q)NO2N2O4原化學(xué)平衡容器容積為Vp1ab擴(kuò)大容積至2V時(shí)p1/2a/2b/2通過(guò)計(jì)算Q2＝2K，

即Q2＞

K

向逆反應(yīng)方移動(dòng)

思考4：什么叫做氣體體積縮小的方向？mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)①當(dāng)m+n＞p+q時(shí)，→被稱為氣體體積縮小的方向，←被稱作氣體體積增大的方向②當(dāng)m+n＜p+q時(shí)，→被稱為氣體體積增大的方向，←被稱作氣體體積縮小的方向③當(dāng)mA(g)+nB(l或s)?pC(g)+qD(g)，因?yàn)橐后w或固體的體積遠(yuǎn)小于氣體，所以液體或固體的體積忽略不計(jì)，只計(jì)算氣體的總體積。故只比較m與p+q的大小。a、當(dāng)m＞p+q時(shí)，→被稱為氣體體積縮小的方向，←被稱作氣體體積增大的方向b、當(dāng)m＜p+q時(shí)，→被稱為氣體體積增大的方向，←被稱作氣體體積縮小的方向結(jié)論(1)若為反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),如N2+3H22NH3:增大壓強(qiáng)后,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng);

減小壓強(qiáng)后,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。

在其它條件不變的情況下：增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響的規(guī)律思考:改變壓強(qiáng)時(shí)對(duì)正、逆反應(yīng)速率有怎么樣影響?ν-t圖象解釋aA(g)+bB(g)cC(g)（a+b>c）V’逆V’正v正=v逆V'逆V'正v'正=v'逆p↑?v正↑、v逆↑?平衡向氣體體積減小方向移動(dòng)p↓?v正↓、v逆↓?平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)t2t2增大壓強(qiáng),濃度均增大,正逆反應(yīng)速率均增大,且增大的倍數(shù)一樣,ν正=ν逆,平衡不移動(dòng)。【思考】對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變將怎樣影響化學(xué)平衡？ν正=ν逆ν正=ν逆aA(g)+bB(g)cC(g)（a+b=c）結(jié)論：(1)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)：增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)：改變壓強(qiáng)，ν(正)和ν(逆)同等程度改變，化學(xué)平衡不移動(dòng)。這里壓強(qiáng)的變化必須是由于體積變化帶來(lái)濃度變化引起的，如果是充入不參加反應(yīng)的氣體引起的壓強(qiáng)變化而濃度卻不變化則不會(huì)給平衡帶來(lái)影響。氣體系數(shù)減小方向?氣體體積減小方向增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡向體積增大的方向移動(dòng)化學(xué)平衡向體積減小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)趨勢(shì)趨勢(shì)總的來(lái)說(shuō)：化學(xué)平衡的移動(dòng)能削弱壓強(qiáng)改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響，但并不能完全抵消。歸納小結(jié)：特別提醒（1）只適用于有氣體參加的反應(yīng)（2）對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)后，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)、同等程度地改變，化學(xué)平衡不移動(dòng)（3）由于改變壓強(qiáng)的方法是同等程度改變各