1、第二章 化学反应速率和化学平衡第 2 课时 影响化学平衡的因素第二章 化学反应速率和化学平衡1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。2.通过实验探究，认识外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响规律。3.了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用。化学平衡的移动1概念理解(1)含义：当一个可逆反应达到平衡后，如果、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到。(2)实质：改变条件后，v 正v 逆，各组分的百分含量发生。浓度压强新的化学平衡状态改变2过程分析3方向判断(1)v 正v 逆：平衡向方向移动。(2)v 正v 逆：反应
2、达到平衡状态，平衡不移动。(3)v 正v 逆：平衡向方向移动。正反应逆反应正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化(2)化学反应速率改变，平衡一定发生移动 (3)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变(4)使用催化剂可以改变化学反应速率，故可以使化学平衡发生移动答案：(1)(2)正、逆反应速率均改变，但仍相等，则平衡不发生移动(3)(4)催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，化学平衡不发生移动1下列可确认化学平衡一定发生移动的是()A化学反应速率发生了改变B有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改
3、变了压强C可逆反应达到平衡，使用了催化剂D由于某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等解析：选 D。化学平衡移动的实质是正、逆反应速率不相等。A 中化学反应速率发生了改变，但可能正、逆反应速率同等程度地改变，两者仍相等；B 中对于反应前后气体体积相等的反应，压强的改变对正、逆反应速率的影响相同；C 中催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。2对处于化学平衡的体系，以化学平衡与化学反应速率的关系可知，下列说法正确的是()A正反应进行的程度大，正反应速率一定大B正反应进行的程度大，正反应速率不一定大C当改变条件，使正反应速率大于逆反应速率时，平衡向逆反应方向移动D只有催化剂存在下，才会发生化学反应速率
4、变化，而化学平衡不移动的情况解析：选 B。反应进行的程度与反应速率没有直接的关系，选项 A 错误，选项 B 正确；当改变条件，使 v 正v 逆时，平衡向正反应方向移动，选项 C 错误；在化学反应前后气体体积不发生变化的条件下，改变压强，化学反应速率会发生变化，而化学平衡不移动，选项 D 错误。3在一定条件下，反应 2SO2(g)O2(g)催化剂2SO3(g)达到了平衡，改变某一条件，发生下列变化，其中可确定该平衡一定发生移动的是()Av(SO2)增大 Bv(SO3)减小CO2 的百分含量发生变化DSO3 的质量不变解析：选 C。正、逆反应速率同等倍数地增大或减小，仍然相等，平衡不移动；O2 的
5、百分含量发生变化，平衡一定发生移动；SO3 的质量不变，平衡不移动。浓度、压强对化学平衡的影响1浓度对化学平衡的影响(1)按表中的实验操作步骤，观察实验现象，并将有关现象及其结论填入表中：实验原理Cr2O27(橙色)H2O2CrO24(黄色)2H 实验步骤 实验现象橙红色变为橙红色变为 结论c(H)，平衡向方向移动c(H)，平衡向方向移动橙色黄色增大逆反应减小正反应(2)按表中的实验操作步骤，观察实验现象，并将有关现象及其结论填入表中：实验原理Fe33SCNFe(SCN)3 实验步骤 现象溶液颜色变溶液颜色变 实验步骤向 试 管 中 滴 加0.01 molL1 NaOH 溶液向 试 管 中 滴
6、 加0.01 molL1 NaOH 溶液 现象溶液颜色变溶液颜色变 深深浅浅实验原理Fe33SCNFe(SCN)3 结论对可逆反应 Fe33SCNFe(SCN)3，分别增大 c(Fe3)和 c(SCN)后，Fe(SCN)3 的浓度均，即化学平衡均向方向移动；滴加 NaOH 溶液，由于发生反应 3OHFe3=Fe(OH)3，的浓度减小，导致 Fe(SCN)3 的浓度也减小，即化学平衡向方向移动增大正反应Fe3逆反应(3)由图像分析浓度变化对 v 正、v 逆的影响已知反应 mA(g)nB(g)pC(g)H0，mnp，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：完成
7、下表：序号改变条件v 正、v 逆相对大小平衡移动方向增大反应物 A 或B 的浓度v 正v 逆向方向移动减小生成物 C 的浓度v 正v 逆向方向移动增大生成物 C 的浓度v 正v 逆向方向移动减小反应物 A 或B 的浓度v 正v 逆向方向移动正反应正反应逆反应逆反应2.压强对化学平衡(有气体参与的反应)的影响(1)影响规律：在其他条件不变的情况下，对于反应前后气体物质的量不相等的反应，增大压强，平衡向的方向移动；减小压强，平衡向的方向移动。(2)实例分析：一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在 t1 时刻改变某一个条件，建立新的平衡。其 vt 图像如下：气体体积减小气体体积增大对于反
8、应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，t1 时刻缩小容器体积，其图像为，平衡移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)。对于反应 2NH3(g)N2(g)3H2(g)，t1 时刻增大容器体积，其图像为，平衡移动。对于反应 H2(g)I2(g)2HI(g)，t1 时刻缩小容器体积，其图像为，平衡移动。D向正反应方向C向正反应方向A不1正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误 阐释错因或列举反例(1)生产中适当增大廉价反应物的浓度，使平衡正向移动，可提高价格较高原料的转化率 语句描述正误阐释错因或列举反例(2)可逆反应 2SO2(g)O2(g)催
9、化剂2SO3(g)达到平衡后，增大压强，v(正)增大，v(逆)减小 (3)在恒容密闭容器中气体反应已达到平衡，若充入无关气体使压强增大，化学平衡不移动(4)在恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，压强不变，平衡一定不移动答案：(1)(2)v(正)、v(逆)均增大(3)(4)恒压下充入无关气体，容器体积增大，气体浓度减小，平衡向气体体积增大的方向移动2炼铁炉中 CO 发生的反应为 3CO(g)Fe2O3(s)高温 2Fe(s)3CO2(g)，如果增大该反应体系的压强，能使平衡向正反应方向移动吗？为什么？答案：不能。因为该反应前后气体分子数相等，增大反应体系的压强，平衡不发生移动。训练一 浓度对化
10、学平衡的影响1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加水稀释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解析：选 B。加水稀释、加入少量 KCl 溶液，Fe3、SCN、Fe(SCN)3 的浓度都减小，平衡逆向移动，A、C 不正确；加入少量 FeCl3 固体，Fe3的浓度增大，平衡正向移动，B 正确；加入少量 NaOH 固体，Fe3的浓度减小，平衡逆向移动，D 不正确。2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，
11、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解析：选 C。反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，A 项正确；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。3在水溶液中橙色的 Cr2O27 与黄色的 CrO24 有下列平衡关系：Cr2O
12、27 H2O2CrO24 2H。把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙红色的。(1)向上述溶液中加入 NaOH 溶液，溶液呈_色，因为_。(2)向已加入 NaOH 溶液的(1)溶液中再加入过量稀 H2SO4，溶液呈_色，因为_。(3)向原溶液中加入 Ba(NO3)2 溶液(已知 BaCrO4 为黄色沉淀)，则平衡_(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将_。解析：加碱中和溶液中的 H，平衡右移，溶液中的 c(CrO24)增大；加酸使平衡左移，溶液中的 c(Cr2O27)增大；加 Ba(NO3)2，发生的反应为 Ba2CrO24=BaCrO4(黄色)，平衡右移，溶液颜色将逐渐变浅
13、，直至无色。答案：(1)黄 OH与 H结合生成水，使平衡向右移动，CrO24浓度增大，溶液由橙红色变为黄色(2)橙 c(H)增大，平衡向左移动，Cr2O27 浓度增大，溶液由黄色变为橙色(3)向右移动 逐渐变浅，直至无色训练二 压强对化学平衡的影响4(2019延安高二测试)反应 2X(g)Y(g)2Z(g)达到平衡后，仅减小压强对反应产生的影响是()A逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动解析：选 C。减小压强，体系中各组分浓度都减小，所以
14、正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。5一定温度下，反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡，下列措施不能使平衡发生移动的是()增加 C 的物质的量 保持容器容积不变，充入 He 使体系压强增大 将容器的容积缩小一半 保持压强不变，充入He 使容器容积变大A BCD解析：选 A。C 是固体，其浓度为常数，改变它的量平衡不移动；该反应为反应前后气体体积不相等的反应，保持容器容积不变，充入 He，由于 c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变，所以平衡不移动；缩小容器容积，压强增大，平衡左移；保持压强不变，充入 He，容器容积扩大，平衡右移
15、。温度、催化剂对化学平衡的影响 勒夏特列原理1温度对化学平衡的影响(1)实验探究原理2NO2(红棕色)N2O4 H56.9 kJ/mol 实验步骤 实验现象热水中混合气体颜色，冰水中混合气体颜色 实验结论混合气体受热颜色加深，说明 NO2 浓，即平衡向方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明 NO2 浓度，即平衡向方向移动加深变浅增大逆反应减小正反应(2)图像分析已知反应mA(g)nB(g)pC(g)mnp，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如图所示：图 a 表示的温度变化是，平衡移动方向是向方向移动。图 b 表示的温度变化是，平衡移动方向是向方向移动。正反应是热反应，逆反应
16、是热反应。(3)规律总结升温，v 放、v 吸均增大，但 v 吸增大程度大；降温，v 放、v 吸均减小，但 v 吸减小程度大。当其他条件不变时，升高温度，平衡向方向移动；降低温度，平衡向方向移动。升温逆反应降温正反应放吸吸热反应放热反应2催化剂对化学平衡的影响(1)影响规律：催化剂能同等程度地改变(一般为增大)正、逆反应的反应速率，对化学平衡移动，但能缩短反应达到平衡所需要的时间。(2)图像分析对于反应 N23H22NH3，NH3 的体积分数如图所示：无影响其中m表示情况，n表示情况。使用催化剂未使用催化剂3勒夏特列原理(1)平衡移动过程中的量变分析向一密闭容器中通入 1 mol N2、3 mo
17、l H2，发生反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，一段时间后达到平衡，当其他条件不变时，改变下列条件后，请填写下列内容：若增大 N2 的浓度，平衡移动的方向是；达新平衡前，氮气浓度的变化趋势是，但新平衡时的浓度原平衡时的浓度。向右移动减小大于若升高温度，平衡移动的方向是；达新平衡前，体系温度的变化趋势是，但新平衡时的温度原平衡时的温度。若增大压强，平衡移动的方向是；达新平衡前，压强的变化趋势是，但新平衡时的压强原平衡时的压强。(2)原理归纳：如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够这种改变的方向移动。向左移动降低高于向右移动减小大于减弱(3)注意事项适用范围
18、：适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。1正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误 阐释错因或列举反例(1)任意可逆反应的化学平衡状态，都会受温度的影响而发生移动 (2)对于可逆反应，升高温度，若 v 正增大，则 v 逆减小 (3)催化剂能加快反应速率，故能提高物质的转化率 语句描述正误 阐释错因或列举反例(4)工业生产使用催化剂的目的是加快化学反应速率，提高单位时间内的产量(5)勒夏特列原理适用于所有的动态平衡
19、体系(6)其他条件不变，若增大某反应物的浓度，则平衡向减少该物质浓度的方向移动，最终该物质的浓度减小答案：(1)(2)对于可逆反应，升高温度，v 正、v 逆都增大(3)催化剂能加快反应速率，但不影响平衡的移动，不能提高物质的转化率(4)(5)(6)平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能“消除”，故最终该物质的浓度增大2如图所示，烧杯甲中盛放 100 mL 6 mol/L HCl 溶液，烧杯乙中盛放 100 mL 冷水，现向烧杯甲的溶液中放入 25 g NaOH固体，同时向烧杯乙中放入 25 g NH4NO3 固体，搅拌使之溶解。(1)A瓶 中 气 体 的 颜 色 _，简 述 理 由
20、：_。(2)B瓶 中 气 体 的 颜 色 _，简 述 理 由：_。解析：甲中氢氧化钠溶解及盐酸与氢氧化钠发生中和反应均放出热量；乙中 NH4NO3 固体溶解要吸收热量。2NO2(g)N2O4(g)H0，温度升高，平衡向逆反应方向移动，颜色加深；温度降低，平衡向正反应方向移动，颜色变浅。答案：(1)变深 NaOH 溶解放热，中和 HCl 也放热，甲中溶液及 A 中气体温度升高，2NO2(g)N2O4(g)H0，平衡逆向移动，NO2 浓度增大，颜色变深(2)变浅 NH4NO3 溶解吸热，乙中溶液及 B 中气体温度降低，2NO2(g)N2O4(g)H0，平衡正向移动，NO2 浓度减小，颜色变浅3催化
21、剂对化学平衡有没有影响？工业生产往往使用催化剂，其目的是什么？答案：催化剂能够同等程度改变正、逆反应速率，所以使用催化剂不能使平衡发生移动，但是可以改变达到平衡所需要的时间。工业生产往往使用催化剂，其目的是加快化学反应速率，提高单位时间内的产量。训练一 温度、催化剂对化学平衡的影响1反应 A(g)3B(g)2C(g)H0 达到平衡后，将反应体系的温度降低，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解析：选
22、 C。降低温度，v(正)、v(逆)均减小，平衡向放热反应方向移动，即平衡正向移动。2在一定温度下的密闭容器中，发生反应 2X(g)Y(g)2Z(g),平衡后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其反应速率随时间的变化图像如图所示，则下列说法符合该图像的是()At1 时刻，增大了 X 的浓度Bt1 时刻，升高了体系温度Ct1 时刻，缩小了容器体积Dt1 时刻，使用了催化剂解析：选 D。由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大 X 的浓度、升高体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B 错误。该反应为反应前后气体分子数减小的反应，缩小容器体积相当于增大压强，正、逆反应速
23、率都增大，且 v(正)v(逆)，C 错误。使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D 正确。3将 H2(g)和 Br2(g)充入恒容密闭容器中，恒温下发生反应 H2(g)Br2(g)2HBr(g)Hb BabCabD无法确定解析：选 A。两反应的温度不同，后者为绝热条件，相对于前者相当于升高了温度，平衡时 Br2(g)的转化率减小。判断化学平衡移动的方法训练二 勒夏特列原理及应用4下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A打开汽水瓶时，有大量气泡溢出B在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉C氨水应密闭保存于低温处D实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气解析：选 B。配制 FeSO4 溶液时，加入
24、铁粉是为了防止 Fe2被氧化。5(2019九江高二质检)下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是()A溴水中存在平衡 Br2H2OHBrHBrO，加入 NaOH 溶液后颜色变浅B对反应 2H2O22H2OO2，使用 MnO2 可加快制 O2 的速率C对反应 CONO2CO2NO H0，升高温度，平衡向逆反应方向移动D合成氨反应为 N23H22NH3 H0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施解析：选 B。催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。学习小结 1.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；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.升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。3.对于有气体参与的反应，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。4.催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，对化学平衡移动没有影响。课后达标检测 按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束