化学平衡时浓度压强温度催化剂.pptx

第三节第三节 化学平衡化学平衡 浓度、温度、压强浓度、温度、压强2 20 0 九九月月 2 2 0 0 2 2 4 4【复习复习】化学平衡状态的定义化学平衡状态的定义：（化学反应的限度）（化学反应的限度）v化学平衡的特征：化学平衡的特征：一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。逆逆等等动动定定变变V正V逆V正=V逆vt0浓浓 度度【回忆回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？化学反应速率化学反应速率温温 度度压压 强强催化催化剂剂【思考思考1】如何通过改变条件来打破旧平衡？如何通过改变条件来打破旧平衡？可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。建立新平衡。破坏旧平衡破坏旧平衡建立新平衡建立新平衡一定时间一定时间条件改变条件改变V正正V逆逆V正正=V逆逆0 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2V正正=V逆逆0一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动1.概念：当一个可逆反应在一定条件下达到平衡状态概念：当一个可逆反应在一定条件下达到平衡状态后，如果改变后，如果改变_外界条件外界条件_(如如_温度、浓度、压强温度、浓度、压强等等)，原化学平衡状态会被破坏即，原化学平衡状态会被破坏即_ V正、正、V逆逆_不再相不再相等，一段时间后，在新条件下等，一段时间后，在新条件下_ V正、正、V逆逆_再次相再次相等达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移等达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。动，简称平衡移动。2.移动的原因：外界条件移动的原因：外界条件 发生改变发生改变 。3.移动的方向：由移动的方向：由v正和正和v逆的相对大小决定。逆的相对大小决定。若若V正正V逆逆，平衡，平衡 不移动不移动 。若若V正正V逆逆，平衡向，平衡向 正反应正反应 方向移动。方向移动。若若V正正V逆逆，平衡向，平衡向 逆反应逆反应 方向移动。方向移动。编编 号号1 12 2步步 骤骤滴加滴加310 滴浓滴浓H2SO4滴加滴加101020 20 滴滴6mol/LNaOH6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液溶液实验结论实验结论增大生成物浓度增大生成物浓度,可使化可使化学平衡向学平衡向 方方向移动向移动减小生成物浓度减小生成物浓度,可使化可使化学平衡向学平衡向 方方向移动向移动逆反应逆反应正反应正反应溶液橙色加深溶液橙色加深溶液呈黄色溶液呈黄色增大增大c(H+)橙色加深橙色加深C(Cr2O72-)增大增大平衡平衡逆向逆向移动移动平衡破坏平衡破坏减小减小c(H+)黄色加深黄色加深C(CrO42-)增大增大平衡破坏平衡破坏平衡平衡正向正向移动移动分析：分析：1.加酸加酸2.加碱加碱【探究实验一探究实验一】Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+橙色橙色 黄色黄色 编编 号号12步骤（步骤（1 1）滴饱和滴饱和FeCl3 3溶液溶液滴滴1mol/L KSCN1mol/L KSCN溶液溶液现现 象象步骤（步骤（2 2）滴加滴加NaOH溶液溶液滴加滴加NaOH溶液溶液现现 象象实验结论实验结论增大反应物的浓度平衡向增大反应物的浓度平衡向 方向移动；方向移动；减小反应物的浓度平衡向减小反应物的浓度平衡向 方向移动。方向移动。红色加深红色加深红色加深红色加深有红褐色沉淀生成，溶有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅液红色变浅有红褐色沉淀生成，溶有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅液红色变浅正反应正反应逆反应逆反应【探究实验二探究实验二】已知：已知：Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 (红色红色)增大增大c(Fe3+)增大增大c(SCN-)红色加深红色加深CFe(SCN)3)增大增大平衡破坏平衡破坏平衡平衡正向正向移动移动减小减小c(Fe3+)红色变浅红色变浅CFe(SCN)3)减小减小平衡破坏平衡破坏平衡平衡逆向逆向移动移动Fe3+3OH-Fe(OH)3分析：分析：步骤（步骤（1）步骤（步骤（2）【小结小结】对于化学平衡对于化学平衡aA+bB cC+dD(A、B、C、D非固非固体、非纯液体体、非纯液体)有以下规律有以下规律:体系浓体系浓度变化度变化增大反应物浓度增大反应物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度平衡移平衡移动方向动方向向正移向正移向逆移向逆移向逆移向逆移向正移向正移速率变速率变化化(开开始始瞬间瞬间)v(正正)，v(逆逆)且且V(正正)V(逆逆)v(逆逆)，v(正正)且且V(正正)V(逆逆)v(正正)，v(逆逆)且且V(正正)V(逆逆)v(逆逆)，v(正正)且且V(正正)V(逆逆)图像图像增大增大增大增大减小减小减小减小不变不变不变不变不变不变不变不变【小结小结】浓度变化对反应速率的影响浓度变化对反应速率的影响由以上四图可以得出结论：由以上四图可以得出结论：1）改变反应物浓度）改变反应物浓度瞬间瞬间，只能改变正反应速率，只能改变正反应速率 改变生成物浓度改变生成物浓度瞬间瞬间，只能改变逆反应速率，只能改变逆反应速率2）改变浓度）改变浓度瞬间瞬间：若若v(正正)v(逆逆)，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动 若若v(逆逆)v(正正)，平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动3）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率；新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率；减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率。减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率。【思考2】化学平衡的移动能完全抵消浓度化学平衡的移动能完全抵消浓度改变给可逆反应所带来的影响吗？改变给可逆反应所带来的影响吗？总的来说：总的来说：化学平衡的移动能化学平衡的移动能削弱削弱浓度改浓度改变给可逆反应所带来的影响，但变给可逆反应所带来的影响，但并不能完并不能完全抵消。全抵消。温度温度升高升高，会使化学平衡向着，会使化学平衡向着吸热吸热反应的方向移动；反应的方向移动；温度温度降低降低，会使化学平衡向着，会使化学平衡向着放热放热反应的方向移动。反应的方向移动。升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利 规律规律:在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：2.温度温度对化学平衡的影响对化学平衡的影响 混合物受热时，速率均（混合物受热时，速率均（），但），但 ，故平衡向，故平衡向 方向移动；方向移动；混合物遇冷时，速率均（混合物遇冷时，速率均（），但），但 ，故平衡向，故平衡向 方向移动；方向移动；增大增大(吸吸)(放放)吸热反应吸热反应减小减小(吸吸)(放放)吸热反应吸热反应减小减小(吸吸)0H0H0体系温体系温度改变度改变升温升温升温升温降温降温降温降温平衡移平衡移动方向动方向速速率率变变化化V（正）、（正）、V（逆）（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)V（正）、（正）、V（逆）（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)V（正）、（正）、V（逆）（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)V（正）、（正）、V（逆）逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)图图像像向正移向正移向逆移向逆移向正移向正移向逆移向逆移增大增大减小减小增大增大减小减小总结：总结：升高温度升高温度降低温度降低温度化学平衡化学平衡向向放热放热的的方向移动方向移动化学平衡化学平衡向向吸热吸热的的方向移动方向移动降低温度降低温度但比原来但比原来高高升高温度升高温度但比原来但比原来低低趋势趋势趋势趋势 原理：化学平衡的移动能原理：化学平衡的移动能削弱削弱温度改变温度改变给可逆反应所带来的影响，但给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵并不能完全抵消消。【注意注意】：平衡移动的结果平衡移动的结果是是“减弱减弱”这种改变，这种改变，不不是是“消除消除”这种改变这种改变平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。勒沙特列原理（化学平衡移动原理）：勒沙特列原理（化学平衡移动原理）：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够温度）平衡就向能够 减弱减弱 这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。归纳归纳改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件改变反应条件平平 衡衡 移移 动动 增大反应物浓度增大反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度向向正正反应方向移动反应方向移动减小反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度向向逆逆反应方向移动反应方向移动增增 大大 压压 强强向向？的方向移动的方向移动减减 小小 压压 强强向向？的方向移动的方向移动升升 高高 温温 度度向向 吸热吸热 反应方向移动反应方向移动向向 放热放热 反应方向移动反应方向移动降降 低低 温温 度度 化学平衡的移动，是由于外界条件的改变而引化学平衡的移动，是由于外界条件的改变而引起起V V正正 V V逆逆3.压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响【规律规律1】：对于反应前后对于反应前后气体体积有变化气体体积有变化可逆可逆反应，反应，在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：讨论：讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？压强的变化对化学反应速率如何影响？v正正和和 v逆逆怎样变化？怎样变化？结论：结论：压强增大压强增大，v正正和和 v逆逆同时同时增大，压强减小增大，压强减小，v正正和和 v逆逆同时减小同时减小。问题：问题：压强的变化如何改变不同反应的压强的变化如何改变不同反应的 v正正和和 v逆逆的的倍数倍数？增大压强增大压强，平衡向气体，平衡向气体体积缩小体积缩小方向移动。方向移动。减小压强减小压强，平衡向气体，平衡向气体体积增大体积增大方向移动。方向移动。【小结小结】对于可逆反应对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)系数关系数关系系m+n p+qm+n p+qm+n p+q体系压体系压强改变强改变加压加压加压加压减压减压减压减压平衡移平衡移动方向动方向速率变速率变化化V（正）、（正）、V（逆）（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)V（正）、（正）、V（逆）（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)V（正）、（正）、V（逆）（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)V（正）、（逆）（正）、（逆）同时同时 且且V(正正)V(逆逆)图像图像向正移向正移增大增大减小减小向逆移向逆移增大增大向正移向正移向逆移向逆移减小减小总结：总结：增大压强增大压强减小压强减小压强化学平衡向化学平衡向体积增大的体积增大的方向移动方向移动化学平衡向化学平衡向体积减小的体积减小的方向移动方向移动减小压强减小压强但比原来但比原来大大增大压强增大压强但比原来但比原来小小趋势趋势趋势趋势总的来说：化学平衡的移动能总的来说：化学平衡的移动能削弱削弱压强改变给可压强改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。思考思考3：对于对于等体积等体积的气体反应，压强改变的气体反应，压强改变将怎样影响化学平衡？将怎样影响化学平衡？结论：结论：由于压强变化由于压强变化同时、同步、等倍数同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率，影响正、逆反应速率，v正正=v逆逆，化学平，化学平衡衡不移动不移动，但，但反应速率改变反应速率改变。例、在反应例、在反应I2(g)+H2(g)2HI(g)中增大压强中增大压强vtv正正v逆逆v正正=v逆逆3、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响【规律规律2】：对于反应前后对于反应前后气体总体积相等气体总体积相等的的可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响（对平衡无影响（化学平衡化学平衡不移动不移动）。）。例：对如下平衡例：对如下平衡 A(气气)B(气气)2C(气气)D(固固)0t1t2t3加压对化学平衡的影响加压对化学平衡的影响V正V正=V逆V逆V正=V逆V正V逆0t1t2t3减压对化学平衡的影响减压对化学平衡的影响3.压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响注意注意 对于反应前后对于反应前后气体总体积相等气体总体积相等的反应，的反应，改变压强改变压强对平衡无影响对平衡无影响；例：对如下平衡例：对如下平衡 A(气气)B(气气)2C(气气)D(固固)V正正V逆逆0t1t2V正正=V逆逆t3加压对化学平衡的影响加压对化学平衡的影响V正正V逆逆0t1t2V正正=V逆逆t3减压对化学平衡的影响减压对化学平衡的影响平衡混合物都是平衡混合物都是固体或液体固体或液体的的(无气体参加的无气体参加的反应反应)，改变压强，改变压强不能使平衡移动不能使平衡移动；压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。有变化）才能使平衡移动。变化规律变化规律:大的大增、小的小增；大的大增、小的小增；大的大减、小的小减大的大减、小的小减讨论：催化剂怎样改变讨论：催化剂怎样改变v正正和和 v逆逆？小结：小结：催化剂催化剂同步、等倍数改变同步、等倍数改变v正正和和 v逆逆结论：结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。vtV正V逆V正=V逆加入负催化剂加入负催化剂vtV V正正V V逆逆V V正正=V=V逆逆加入正催化剂加入正催化剂 含量含量 tt1t2加催化剂加催化剂4、催化剂对于化学平衡的影响催化剂对于化学平衡的影响改变影响平衡的一个条件改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动方向化学平衡移动结果化学平衡移动结果浓度浓度增大反应物浓度增大反应物浓度向向正反应方向正反应方向移动移动反应物浓度反应物浓度减小，但比原来大减小，但比原来大减小反应物浓度减小反应物浓度向向逆反应方向逆反应方向移动移动反应物浓度反应物浓度增大，但比原来小增大，但比原来小增大生成物浓度增大生成物浓度向向逆反应方向逆反应方向移动移动生成物浓度生成物浓度减小，但比原来大减小，但比原来大减小生成物浓度减小生成物浓度向向正反应方向正反应方向移动移动生成物浓度生成物浓度增大，但比原来小增大，但比原来小压强压强增大体系压强增大体系压强向向气体体积减小气体体积减小的的反应方向移动反应方向移动体系压强体系压强减小，但比原来大但减小，但比原来大但比原来大比原来大减小体系压强减小体系压强向向气体体积增大气体体积增大的的反应方向移动反应方向移动体系压强体系压强增大，但比原来小增大，但比原来小温度温度升高温度升高温度向向吸热反应方向吸热反应方向移移动动体系温度体系温度降低，但比原来高降低，但比原来高降低温度降低温度向向放热反应方向放热反应方向移移动动体系温度体系温度升高，但比原来低升高，但比原来低催化催化剂剂 由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间化剂可影响可逆反应达平衡的时间。影响化学平衡的条件小结影响化学平衡的条件小结（全优课堂全优课堂P25页解读三）页解读三）总的来说：总的来说：化学平衡的移动能化学平衡的移动能削弱削弱浓度、压强、浓度、压强、温度温度改变改变给可逆反应所带来的影响，但给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。并不能完全抵消。增大压强增大压强V正vtV正V逆V逆V正=V逆结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。2NO2(气气)N2O4(气气)【变化规律变化规律】:大的大增大的大增小的小增小的小增减小压强减小压强V逆vtV正V逆V正V正=V逆结论：减小压强，化学平衡向体积增大（即气体分子数增大）的方向移动。2NO2(气气)N2O4(气气)【变化规律变化规律】:大的大减大的大减 小的小减小的小减讨论：讨论：压强的变化不会影响压强的变化不会影响固体或液态固体或液态物质物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗？应的化学平衡移动吗？结论：结论：无气体参加的反应无气体参加的反应，压强的改变压强的改变，不不能使化学平衡移动能使化学平衡移动