化学平衡移动以及浓度和压强对于平衡移动的影响 【备课精研与知识精讲】 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章

化学反应速率与化学平衡第二节

化学平衡第3课时浓度、压强对化学平衡的影响

学习

目标第3课时浓度、压强对化学平衡的影响PART01PART02通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学平衡状态的影响。学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化，并分析平衡移动的方向。明确化学平衡移动的含义，会根据反应速率的变化判断化学平衡的移动方向PART02知识回顾化学平衡状态的特征(1)逆：可逆反应；(2)等：正反应速率=逆反应速率即任何一种物质的生成速率等于其消耗速率(3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）即v正=v逆

≠0(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。思考1：建立化学平衡状态的根本是什么？思考2：如何理解条件改变，原平衡被破坏？可逆反应的ν正=ν逆通过改变条件，使ν正≠ν逆V′正≠V′逆V正=V逆≠0条件改变

平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V′正=V′逆≠0一定时间1.定义：在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直到达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。

Q=KQ≠K

Q=K一.

化学平衡移动的概念和方向判断研究对象：已建立平衡状态的体系平衡移动的本质原因：v正≠v逆平衡移动的标志：①v正≠v逆②各组分的百分含量发生改变v正=v逆条件改变原化学平衡平衡破坏v正≠v逆一定时间后v’正=v’逆新化学平衡破坏旧平衡建立新平衡平衡移动2．图示：3．平衡移动方向外界条件对化学平衡移动的影响是通过改变反应速率来实现的改变条件，v正、v逆均改变，平衡一定移动吗？不一定3．平衡移动方向v正=v逆条件改变原化学平衡v正、v逆发生改变v’正≠v’逆v’正>v’逆平衡向正反应方向移动v’正<v’逆平衡向逆反应方向移动v’正=v’逆平衡不移动化学平衡1Q＝K改变反应条件不平衡

Q

≠K一段时间化学平衡2化学平衡的移动简示Q＝K任意时刻的浓度商Q＝cp(C)•cq(D)

cm(A)•cn(B)

平衡状态Q＜K向正反应方向移动Q＞K向逆反应方向移动回顾思考4：改变哪些反应条件可使Q≠K，从而改变化学平衡状态？

浓度商只与浓度有关，平衡常数只与温度有关。改变浓度，使Q发生改变改变温度，使K发生改变通过改变影响化学反应速率的条件，可使ν正≠ν逆压强催化剂温度浓度从平衡移动的本质原因上思考影响化学平衡移动的条件主要有哪些？化学反应速率二.影响化学平衡的因素和结果1.浓度的变化对化学平衡的影响实验2-5Cr2O72－＋H2O⇋2CrO42－＋2H＋橙色黄色编号123步骤K2Cr2O7溶液K2Cr2O7溶液加入3-10滴浓硫酸K2Cr2O7溶液加入10-20滴6mol/LNaOH实验现象结论溶液显橙色溶液橙色加深溶液由橙色变黄色增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动；减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动。b加入少量铁粉实验现象a对照组红色加深红色变浅将5mL0.015mol·L-1KSCN溶液和5mL0.005mol·L-1FeCl3溶液混合,平衡后均分在a、b、c三支试管中c滴入4滴1mol·L-1KSCN溶液实验2-6C(SCN-)↑⇒红色变深⇒平衡向正向移动C(Fe3+)↓⇒红色变浅⇒平衡向逆向移动增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。在一定温度下，其它条件不变时改变条件K变化Q变化Q与K比较平衡移动方向增加反应物浓度不变变小Q<K正向移动减小反应物浓度不变变大Q>K逆向移动增大生成物浓度不变变大Q>K逆向移动减小生成物浓度不变变小Q<K正向移动结论理论解释在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。

(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。

浓度的改变导致浓度商的改变,但K不变,使Q≠K,从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。

在其他条件不变时,1、增大反应物浓度或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;2、减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动归纳小结：t1v（正）≠v（逆）0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)增大反应物浓度V’(逆)平衡状态1平衡改变ν-t图象解释V(正)=V(逆)平衡状态2增加反应物浓度的瞬间正反应速率突然增大，逆反应速率不变，随着反应的进行，反应物浓度慢慢减小,正反应速率慢慢减小，生成物浓度慢慢增加,逆反应速率又慢慢增大，到一定的条件下正逆反应速率相等达到新的平衡。t2C反↑⇒v正瞬↑、v逆渐↑⇒v正＞v逆⇒正移0νtν(正)ν(逆)原平衡ν′(正)ν′(逆)新平衡

的浓度t1t0νν(正)ν(逆)原平衡ν′(正)ν′(逆)

的浓度t10νtν(正)ν(逆)原平衡ν′(正)ν′(逆)新平衡

的浓度t1C反↓⇒v正瞬↓、v逆渐↓⇒v正＜v逆⇒逆移C生↑⇒v正渐↑、v逆瞬↑⇒v正＜v逆⇒逆移C生↓⇒v正渐↓、v逆瞬↓⇒v正＞v逆⇒正移练习1：尝试分析这三个ν—t图分别改变的是哪个条件？减小生成物增大生成物减小反应物t2t2t2小结：①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响ν正、ν逆的大小，所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。③“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应的离子的浓度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl—或k+的浓度，对化学平衡无影响。④工业生产中，常通过适当增大成本较低的反应物的浓度来提高成本较高的反应物的转化率，以降低生产成本。FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。归纳小结：①增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。②作为离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡有影响，如：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。练习2：在密闭容器中进行反应：CO2(g)+C(s)⇋2CO(g)△H﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化？(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)

。正向移动增大逆向移动增大不移动不变练习3：可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？①增大水蒸气浓度

②加入更多的碳

③增加H2浓度①平衡正向移动，CO浓度增大②平衡不移动，CO浓度不变③平衡逆向移动，CO浓度减小2.压强的变化对化学平衡的影响【讨论】压强的变化对化学反应速率如何影响？ν正和ν逆怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？

向正反应方向移动容积减小原平衡气①颜色变深②颜色又变浅③物质浓度瞬间增大加压前实验现象与分析

2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色加压NO2浓度比②中的减小实验（同温度下）压强各物质浓度（mol·L-1）浓度商(Q)NO2N2O4原化学平衡容器容积为Vp1ab压缩容积至V/2

时Q1＝ba2

＝

K2p12a2b2b(2a)2

b2a2

Q2＝通过计算Q2＝K/2，

即Q2＜

K

向正反应方移动

＝

理论分析

容积增大原平衡气①颜色变浅②颜色又变深③实验现象与分析减压向逆反应方向移动物质浓度瞬间减小减压前NO2浓度比②中的增大

2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色理论分析实验（同温度下）压强各物质浓度（mol·L-1）浓度商(Q)NO2N2O4原化学平衡容器容积为Vp1ab扩大容积至2V时p1/2a/2b/2通过计算Q2＝2K，

即Q2＞

K

向逆反应方移动

思考4：什么叫做气体体积缩小的方向？mA(g)+nB(g)⇋pC(g)+qD(g)①当m+n＞p+q时，→被称为气体体积缩小的方向，←被称作气体体积增大的方向②当m+n＜p+q时，→被称为气体体积增大的方向，←被称作气体体积缩小的方向③当mA(g)+nB(l或s)⇋pC(g)+qD(g)，因为液体或固体的体积远小于气体，所以液体或固体的体积忽略不计，只计算气体的总体积。故只比较m与p+q的大小。a、当m＞p+q时，→被称为气体体积缩小的方向，←被称作气体体积增大的方向b、当m＜p+q时，→被称为气体体积增大的方向，←被称作气体体积缩小的方向结论(1)若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H22NH3:增大压强后,平衡向气体体积减小的方向移动;

减小压强后,平衡向气体体积增大的方向移动。

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；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。压强对化学平衡的影响的规律思考:改变压强时对正、逆反应速率有怎么样影响?ν-t图象解释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↑⇒平衡向气体体积减小方向移动p↓⇒v正↓、v逆↓⇒平衡向气体体积增大方向移动t2t2增大压强,浓度均增大,正逆反应速率均增大,且增大的倍数一样,ν正=ν逆,平衡不移动。【思考】对于反应前后气体体积不变的反应，压强改变将怎样影响化学平衡？ν正=ν逆ν正=ν逆aA(g)+bB(g)cC(g)（a+b=c）结论：(1)对于反应前后气体体积不相等的反应：增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。(2)对于反应前后气体体积不变的反应：改变压强，ν(正)和ν(逆)同等程度改变，化学平衡不移动。这里压强的变化必须是由于体积变化带来浓度变化引起的，如果是充入不参加反应的气体引起的压强变化而浓度却不变化则不会给平衡带来影响。气体系数减小方向⇔气体体积减小方向增大压强减小压强化学平衡向体积增大的方向移动化学平衡向体积减小的方向移动减小压强增大压强趋势趋势总的来说：化学平衡的移动能削弱压强改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。归纳小结：特别提醒（1）只适用于有气体参加的反应（2）对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，化学平衡不移动（3）由于改变压强的方法是同等程度改变各