选修4-23 化学平衡

2.3化学平衡本章知识框架联系化学反应速率①用单位时间内某一反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示。表示化学反应进行快慢的物理量意义：表示方法②数学表达式：V=△C/△t③单位:mol/(L.h)、mol/(L.min)、mol/(L.s)④同一反应速率用不同物质表示时，其值之比等于化学方程式中化学计量数之比⑤：一般不用固体物质表示。影响因素影响因素内因（重要因素）：参加反应物质本身的性质外因浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度可以增大反应的速率。压强：对于气体参加的反应，当其它条件不变时，增大压强，可以增大反应的速率温度：升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。催化剂：其它因素：使用正催化剂可以增大反应速率，对于可逆反应可以同等倍数的增大正逆反应的速率光、颗粒大小、溶剂等化学平衡

①在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。概念特征②它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立平衡状态动：定：变：动态平衡，速率不为零各组分的浓度一定（不是相等、也未必成某种比例）

外界条件改变时，平衡被破坏，发生移动而建立新平衡等：V正=V逆化学平衡状态的判断二、化学平衡状态的判断1、直接判断法正反应速率等于逆反应速率各组分浓度保持不变2、间接判断法（1）各物质的物质的量不随时间的改变而改变（2）各组成成份的百分含量保持不变（3）各气体的气体的体积不随时间的改变而改变、（分压不变）化学平衡状态的判断3、特例判断法——气体物质的分子总数前后不相等混合气体的总压、总体积、总物质的量、平均摩尔质量（平均相对分子质量）、不随时间的改变而变化，可以用来判断是否达到平衡1、一定温度下，可逆A(g)+3B(g)≒2C(g)反应达到平衡的标志是：A：C生成的速率与C分解的速率相等B：单位时间生成nmolA,生成3nmolBC：A、B、C的分子数比为1：2：3D：A、B、C的浓度不再变化A、D2、可逆反应：2NO2≒2NO+O2在体积不变的密闭容器中反应、达到平衡状态的标志是（）（1）单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2（2）单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO（3）用2NO2、2NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态（4）混合气体的颜色不再发生变化的状态（5）混合气体的密度不再发生变化的状态（6）混合气体的相对分子质量不再发生变化的状态（7）混合气体的总体积不再变化的状态（8）混合气体的总压强不再变化的状态1、4、6、83、可逆反应：2NO2≒2NO+O2在体积可变的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（）（1）单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO2（2）单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO（3）用2NO2、2NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态（4）混合气体的颜色不再发生变化的状态（5）混合气体的密度不再发生变化的状态（6）混合气体的相对分子质量不再发生变化的状态（7）混合气体的总体积不再变化的状态（8）混合气体的总压强不再变化的状态1、4、5、6、7在1升容器内，发生2SO2+O22SO32体积SO21体积O2500℃，

101KPa,V2O55min后SO2—6％O2—3％SO3—91％10min后如前？反应停止了吗“动、定、变”T、P催化剂改变条件【思考问题】

化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。化学平衡的移动，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。化学平衡移动

原因：

反应条件改变引起V正≠V逆

结果：

速率、各组分百分含量与原平衡比较均发生变化

方向：

V正＞V逆，向正反应方向移动

V正=V逆，原平衡不移动

V正＜V逆，平衡逆反应方向移动改变浓度是否会影响平衡：实验1：将1滴1mol/L的KSCN溶液与2滴1mol/L的FeCl3溶液混合，加水稀释至金黄色。3SCN-+Fe3+Fe(SCN)3(血红色)[实验探究1]（建立平衡体系）实验2:在平衡体系中分别加入高浓度的KSCN和FeCl3已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡：2CrO42－＋2H＋

Cr2O72－＋H2O黄色

橙色实验现象实验结论实验1实验2[实验探究2]t1V”正=V”逆V’逆V,正t2V正=V逆V正V逆t（s）

V0

旧平衡新平衡【问题探究】t1增加反应物的浓度

增加反应物的浓度是如何影响化学平衡的?

大量实验表明，在其他条件不变的情况下，

增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向生成物方向移动；

减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向反应物方向移动。【结论及应用】温度对化学平衡的影响2NO2N2O4△<0红棕色

无色【实验探究3】【结论及应用】大量实验研究表明，在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。N2＋3H22NH3△H<0

增大(减小)反应物浓度或减小(增大)生成物浓度，平衡朝着正(逆)反应方向移动；增大(减小)体系压强，平衡朝着气态物质减少(增多)的方向移动；升高(降低)体系温度，平衡朝着吸(放)热方向移动。早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：

改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。

人体吸入CO后，空气中的CO、O2与人体的血红蛋白将建立如下平衡：

CO+HemO2O2+HemCO(Hem为血红蛋白）当HemCO的浓度为HemO2浓度的2%时，人的智力将受到严重损伤。

如果有人CO中毒，根据平衡移动原理，你认为该怎么办？想一想?

大量实验表明，在其他条件不变的情况下，

【复习】

或减小反应物的浓度，增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动；或减小生成物的浓度，增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动。

大量实验表明，在其他条件不变的情况下，

【复习】升高温度，平衡向

方向移动降低温度，平衡向

方向移动吸热放热某同学认为，在KSCN溶液与的FeCl3溶液的反应平衡体系中加入KCl晶体会对化学平衡有影响，而且平衡会逆向移动。你同意他的观点吗？3SCN-+Fe3+Fe(SCN)3【辨伪存真】4．反应A(g)+3B(g)2C(g)△H<0达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是()A．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B．正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动C．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动D．正反应速率和逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动练习与实践1．在硫酸工业中有如下反应：请回答以下问题：(1)为什么在生产上要用过量的空气?(2)为什么不在高温下进行反应?(3)为什么要使用催化剂?2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)△H<0【结论及应用】

工业上往往根据上述原理，通过适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量、降低成本。例如，在硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三氧化硫。对于N2+3H22NH3,增大N2浓度,有什么方法?平衡会受到什么影响?1、往体积不变的容器中充入N2【静静思考】2、压缩容器，让体系的压强增大,使气体的浓度都增大.C=n/V三、改变压强是否会影响平衡实验：2NO2（红棕色）

N2O4（无色）拉活塞先变浅V变大,C变小后变深说明平衡向生成NO2的方向移动推活塞先变深V变小,C变大后变浅说明平衡向生成N2O4的方向移动实验：2NO2（红棕色）

N2O4（无色）对于上反应，压强是如何影响平衡的?(t1时刻增大压强）【问题探究】t1t2V正=V逆V正V逆t（s）

V0

旧平衡V,正V’逆V”正=V”逆新平衡

例如：N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）

450。C时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4【结论】在其他条件不变时，增大压强，平衡向气体分子数目减少的方向移动，即向气体体积减小的方向移动反之则向气体分子数目增大的方向移动，即向气体体积增大的方向移动逆向思维:Vt

V正1=V

逆10V逆V正t2V正=V逆t1气体反应物的化学计量数气体生成物的化学计量数T1时刻

压强<

增大【思维拓展】对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g),改变体系的压强化学应速率是否会受到影响?平衡是否会发生移动呢?【结论及应用】对有气体参加的可逆反应：aA(g)bB(g)若a>b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，

增大压强，平衡向正反应方向移动；若a=b

，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动；若a<b，即正反应方向是气体分子数目增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。1．某一化学反应，反应物和生成物都是气体，改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是()A．增大反应物浓度B．减小反应容器的体积C．增大生成物浓度D．升高反应温度2．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是()A.Fe2O3(g)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)B.N2＋3H22NH3C.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)D.C(s)＋CO2(g)2CO(g)

【变式训练】A、V正增大、V逆减小B、V正、V逆均不变C、平衡不发生移动D、平衡向右移动B、C3.在恒温、恒容下，可逆反应：N2+3H22NH3。达到平衡，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述中正确的是：作业化学平衡小结：条件的改变平衡移动方向新平衡建立时具体增大反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强减小体系压强升高温度降低温度正反应方向移逆反应方向移体积缩小方向移体积扩大方向移向吸热方向移向放热方向移向阻止这个改变的方向移动反应物浓度减小反应物浓度增大体系压强减小体系压强增大体系温度减小体系温度增大减弱这种改变规律改变一个条件化学平衡的移动平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。由于外界条件的变化，引起正反应速率和逆反应速率的相应改变而造成的。

1、内容：2、原因：3、理解如何理解“减弱这种改变”？和抵消有何不同？平衡移动原理——勒夏特列原理3、理解注意：①是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变②只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析）③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析例：一定条件下，反应4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)在一容器中达平衡状态，压强为P0，其它条件不变，将容器体积缩小为原来的一半，达平衡时压强为P1，则P0、P1、2P0的关系为：_____________。P1P02P0<<例：一定条件下，反应4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)在一容器中达平衡状态，温度为T0，其它条件不变，将升高到T1，达平衡时温度为T2，则T0、T1、T2的关系为：_____________。平衡移动的结果是减弱改变,什么叫减弱？例：一定条件下，反应4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)在一容器中达平衡状态，压强为P0，其它条件不变，将容器体积缩小为原来的一半，达平衡时压强为P1，则P0、P1、2P0的关系为：_____________。结论：P1P02P0<<平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：实验设计:CuCl2溶液有时呈绿色,有时呈蓝色,这是因为在CuCl2溶液中存在如下的平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O;(蓝色)(绿色)△H>0现欲使溶液由绿色变为蓝色有哪些方法?若由蓝色变为绿色有哪些办法?练习:在密闭容器中的可逆反应：

CO+NO2(g)CO2(g)+NO△H<0

达平衡后，只改变下列的一个条件，填写有关的空白：①增大容器的体积，平衡

，c（NO2）将

，反应混合物的颜色

。

②升高温度，平衡

，体系的压强

。

③加入催化剂，平衡

，NO2的物质的量

。不移动增大加深逆向移动增大不移动不变练习4:在密闭容器中的可逆反应：

CO+NO2(g)CO2(g)+NO△H<0

达平衡后，只改变下列的一个条件，填写有关的空白：①增大容器的体积，平衡

，c（NO2）将

，反应混合物的颜色

。

②升高温度，平衡

，体系的压强

。

③加入催化剂，平衡

，NO2的物质的量

。

④通入O2，反应体系的颜色

，NO的物质的量

。

⑤通入N2，体系压强

，平衡

。不移动增大加深逆向移动增大不移动不变先变深，后变浅先减少，后增多增大不移动[素质能力提升]:(05全国卷Ⅲ)在体积可变的密闭容器中,

反应mA(气)+nB(固)pC(气)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低,下列说法中,正确的是:A.(m+n)必定小于pC.m必定小于pB.(m+n)必定大于pD.m必定大于pC本节小结2、平衡会发生移动的实质是:1、平衡移动的前提是:条件的改变V正≠V逆

3、速率——时间图象分析浓度和压强对化学平衡的影响

增大(减小)反应物浓度或减小(增大)生成物浓度，平衡朝着正(逆)反应方向移动；增大(减小)体系压强，平衡朝着气态物质减少(增多)的方向移动；升高(降低)体系温度，平衡朝着吸(放)热方向移动。早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：

改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。催化剂对化学平衡的影响

催化剂降低了反应的活化能，正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正反应的活化分子百分数增加几倍，逆反应的活化分子百分数也增加几倍，正逆反应速率增加的倍数相等，加催化剂，不能使平衡发生移动，只影响到达平衡的时间。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

△＝－92.4kJ·mol－1已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为：