1、课时2影响化学平衡移动的因素目标与素养:1.明确化学平衡移动的概念,会根据速率变化判断化学平衡的移动方向。(宏观辨识与平衡思想)2.理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响。(科学探究与平衡思想)3.了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用。(科学精神和社会责任)1化学平衡移动(1)含义:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变浓度、温度、压强等反应条件,原来的平衡状态会被破坏,化学平衡会发生移动,在一段时间后达到新的平衡。(2)平衡移动方向的判断条件改变(3)图示改变条件,v正、v逆均改变,平衡一定移动吗?答案不一定。2外界条件对化学平衡的影响(1)浓度对于平衡:Cr2OH2O2Cr
2、O2H,加入稀H2SO4,c(H)增大,溶液颜色变为橙色,平衡向逆反应方向移动,加入NaOH溶液,c(H)减小,溶液颜色变为黄色,平衡向正反应方向移动。对于平衡:Fe33SCNFe(SCN)3,加饱和FeCl3溶液,平衡向正反应方向移动,溶液颜色变深。影响规律a增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。b增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。(2)压强适用对象:有气体参加的可逆反应。影响规律当其他条件不变时:a若为体积不等的反应增大压强,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。b若为等体积反应增大压强时,v正、v逆同等程度地增大;减小压
3、强时,v正、v逆同等程度地减小,平衡均不发生移动。(3)温度对于2NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJmol1,将NO2球放入冰水中,红棕色变浅,平衡向正反应方向移动;放入热水中,红棕色变深,平衡向逆反应方向移动。影响规律升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动。(4)催化剂催化剂对化学平衡无影响,原因是催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。但是使用催化剂,能改变反应到达平衡所需的时间。3勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)改变条件,v正
4、v逆时平衡正向移动。()(2)增大压强或升高温度,化学平衡均一定移动。()(3)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动。()答案(1)(2)(3)2在一定条件下的溶液中,反应FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl达到平衡后,在其他条件不变的情况下,改变下列条件,能使平衡正向移动的是()A加压B加入少量FeCl3固体C加入少量KCl溶液D加入少量氢氧化钠固体答案B3反应3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:(1)增加Fe的量,其正反应速率_(填“增大”“不变”或“减小”,下同),平衡_移动(填
5、“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”,下同)。(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率_,平衡_移动。(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率_,平衡_移动。(4)保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率_,平衡_移动。答案(1)不变不(2)增大不(3)不变不(4)增大向正反应方向外界条件对平衡影响的vt图像以aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)H0为例1浓度影响(1)增大反应物A或B的浓度(2)减小生成物C的浓度2压强影响(1)若abcd时,增大压强减小压强(2)若abcd时,增大压强3温度影响(1)升高温度(2)降低温度4催化剂影响注意:改变某一物质浓度,v正、v逆有
6、一种不变;若改变压强、温度、催化剂,v正、v逆均会变化。升温时,v正、v逆均增大,但增大倍数不同;对于有气体参加和生成的反应,加压时,v正、v逆均增大,但增大的倍数可能不同,也可能相同。催化剂一般同倍数的增大v正、v逆。科学探究:“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大,但各反应气体的分压不变体系中各反应成分的浓度不变平衡不移动。(2)恒温、恒压条件原平衡体系1在恒温恒容的条件下,2A(g)B(g)2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下,下列叙述与示意图不相符的是()A反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B平衡状态后,可能是增大A的浓度,平衡发生移
7、动,达到平衡状态C平衡状态后,可能是减小C的浓度,平衡发生移动,达到平衡状态DB在平衡状态和平衡状态时浓度不相等C由题给图像可以看出,平衡状态改变的瞬间,逆反应速率未改变,正反应速率突然增大,可知改变条件为增大反应物的浓度,B项正确,C项不正确;由于平衡发生移动,可知两平衡状态时同一种反应物的浓度不相等,D项正确。2对于N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0其中vt图像为(1)反应t1时刻改变的条件为_;t2时刻改变的条件为_。(2)反应t1时刻改变的条件为_;t2时刻改变的条件为_。解析t1时刻反应速率增大,说明是升温或加压;而t2时刻反应速率减小,说明是降温或减压。答案(1)增大压强降低
8、温度(2)升高温度减小压强平衡移动的规律及转化率的变化1平衡移动的规律(1)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,都可以使平衡向正反应方向移动。(2)在其他条件不变的情况下,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。(3)在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动。(4)催化剂不影响平衡移动。2转化率的变化(1)对两种或两种以上的反应物,增大一种反应物浓度,平衡向正反应方向移动,反应物本身的转化率降低,其他反应物转化率增大。(2)温度、压强引起的正反应方向移动,反应物转化率均增大。(
9、3)对于分解的可逆反应aA(g)bB(g)cC(g),A分解建立平衡后,增大A的浓度,平衡向正向移动。当abc时,(A)不变,(A)不变;abc时,(A)增大,(A)减小;abc时,(A)减小,(A)增大。科学探究:勒夏特列原理的理解及应用(1)内容:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。(2)适用范围:适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。 (3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“消除”外界条件的影响,更不是“扭转”外界条件的影响。从定性角度看,平衡移动的方向为减弱外
10、界条件变化的方向,如增大反应物浓度,平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动;增大压强,平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动;升高温度,平衡就向吸热反应即使温度降低的方向移动。这种移动可以理解为与条件改变“对着干”。从定量角度看,平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化。如向平衡体系N2(g)3H2(g)2NH3(g)(平衡时,N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol)中又充入d mol N2,则达到新平衡时,n(N2)的取值范围为a moln(N2)(ad)mol,即平衡的移动是减弱这种改变,而不能抵消更不
11、能超越这种改变。3将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生反应并达到平衡:X(g)3Y(g)2Z(g)H0。下列叙述正确的是()A若继续充入X,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大B若继续充入Z,平衡逆向移动,Z的体积分数减小C若移走部分W,平衡正向移动D平衡后移走X,上述反应的H减小AB项,通入Z,平衡逆向移动,Z的体积分数增大;C项,W为固体,改变其用量,平衡不移动;D项,H只和方程式中的化学计量数及状态有关,与反应物的量无关。5.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)2CO2(g)CH3OCH3(g)3H2O(g)H0;温度升高,该化学平衡移动后到达
12、新的平衡,CH3OCH3的产率将_(填“变大”“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均相对分子质量将_ _。.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应 4NO2(g)O2(g)2N2O5(g)H0的影响。(1)图像中T1和T2的关系是T1_T2(填“”“”或“”)。(2)比较a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物NO2的转化率最大的是_(填字母)。解析.正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向进行,二甲醚的产率变小。气体的质量不变,物质的量增大,因此混合气体的平均相对分子质量将变小。.(1)正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,生成物含量降低,所以温度是T1T2。(2)增加氧气的浓度,能增大NO2的转化率,所以反应物NO2的转化率最大的是c点。答案.变小变小.(1)(2)c