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1、7/20/2024滦平一中高一化学组滦平一中高一化学组第三单元：化学平衡的移动第三单元：化学平衡的移动 专题专题二二：化学反应速率与化学平衡：化学反应速率与化学平衡1影响化学反应速率的因素有哪些影响化学反应速率的因素有哪些?1.温度温度.温度是如何影响速率的温度是如何影响速率的?4.催化剂催化剂.催化剂催化剂是如何影响速率的是如何影响速率的?2.浓度浓度.浓度是如何影响速率的浓度是如何影响速率的?3.压强压强.压强是如何影响速率的压强是如何影响速率的?5.还有哪些因素影响反应速率还有哪些因素影响反应速率?2一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动1、概念：改变外界条件，破坏原有的平、概念：改变外界
2、条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程衡状态，建立起新的平衡状态的过程旧平衡旧平衡V V正正正正=V=V逆逆逆逆条件改变条件改变条件改变条件改变v正正v逆逆新平衡新平衡V正正=V逆逆2、移动的原因：、移动的原因：外界条件发生变化外界条件发生变化。3若若V正正V逆逆 ，平衡向平衡向正正反应方向移动。反应方向移动。平衡平衡不不移动。移动。若若V正正V逆逆 ，平衡向平衡向逆逆反应方向移动。反应方向移动。若若V正正V逆逆 ，二、化学平衡移动的方向二、化学平衡移动的方向当外界条件改变后：当外界条件改变后：注意：移动的方向：由注意：移动的方向：由v正正和和v逆逆的相对大小决定。的相对大小决定。
3、当当KQC时平衡如何移动时平衡如何移动?当当K V逆逆V正正 V逆逆V正正 V逆逆正反应方向正反应方向正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向逆反应方向逆反应方向11 1、工业上制取硫酸的过程中，有一重要的反应：、工业上制取硫酸的过程中，有一重要的反应： 在实际生产过程中，常用在实际生产过程中，常用过量的空气过量的空气与成本与成本较高的较高的SO2作用，为什么？作用，为什么？练习练习工业上用适当增加相对廉价的反应物或工业上用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。及时分离出生成物的方法提高产量。122、已知、已知 FeCl3（棕黄）（棕黄）+3KSCN（无色）（无色） Fe(
4、SCN)3（血红色）（血红色）+3KCl，充分反应后，采取下列，充分反应后，采取下列 措施将会导致混合体系的颜色加深。措施将会导致混合体系的颜色加深。（1）向混合体系中加入氯化铁固体）向混合体系中加入氯化铁固体（2）向混合体系中加入硫酸铁固体）向混合体系中加入硫酸铁固体（3）向混合体系中加入氯化钠固体）向混合体系中加入氯化钠固体（4）向混合体系中加入）向混合体系中加入氯化钾氯化钾固体固体（5）向混合体系中加入）向混合体系中加入NH4SCN固体固体练习练习 FeFe3+ 3+ + 3SCN+ 3SCN- - Fe(SCN) Fe(SCN)3 313（二）、压强对化学平衡的影响（二）、压强对化学平
5、衡的影响1 1根据图根据图2 21919的数据，的数据，分析压强改分析压强改变是如何影变是如何影响合成氨的响合成氨的平衡的平衡的? ?N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3 (g)(g)14( (二二) )、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响2 2对于某些有气体参与的可逆反应，对于某些有气体参与的可逆反应，通过改变反应容器的体积来改变体系通过改变反应容器的体积来改变体系的压强，有可能使平衡发生移动。的压强，有可能使平衡发生移动。 请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大
6、或减小体系的压强对平衡的影响成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。15 对于有对于有气体气体参与或生成的参与或生成的可逆可逆反应，其它条反应，其它条件件不变不变时：时： 增大压强增大压强，向气体，向气体体积缩小体积缩小的方向移动；的方向移动； 减小压强减小压强，向气体，向气体体积增大体积增大的方向移动的方向移动 对于对于没有没有体积变化的体积变化的可逆可逆反应平衡反应平衡不移动不移动 注意注意 压强的变化压强的变化( (是通过改变容器的是通过改变容器的体积体积实现实现) )必必须改变混合气体的须改变混合气体的浓度浓度，导致速率变化时，才可能，导致速率变化时，才可能使平衡移动。使
7、平衡移动。16V V 小小V V 大大 平衡向平衡向气体体积减小的方向移气体体积减小的方向移动动V V 大大V V 小小 平衡向平衡向气体体积增大的方向移气体体积增大的方向移动动结论：其它条件相同时结论：其它条件相同时,增加压强可使平衡向气体增加压强可使平衡向气体减小的方向移动减小的方向移动;减小压强可使平衡向气体体积增减小压强可使平衡向气体体积增大的方向移动大的方向移动.压强引起平衡移动的压强引起平衡移动的压强引起平衡移动的压强引起平衡移动的v-tv-t图分析图分析图分析图分析减小压强减小压强t t2 2压强的变化对化学平衡的影响压强的变化对化学平衡的影响V V( ( ( (逆逆逆逆) )
8、) )V VV V( ( ( (正正正正) ) ) )t tV(V(正正正正)= V()= V(逆逆逆逆) )0 0t t1 1增大压强增大压强t t2 2V V ( ( ( (正正正正) ) ) )V V ( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )V V ( (正正正正)=V)=V ( (逆逆逆逆) )t t3 3V V 逆逆逆逆V V 正正正正V V ( (正正正正)=)=V V ( (逆逆逆逆) )t t3 30 0V Vt tV V( ( ( (正正正正) ) ) )V V( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )V V( (正正正正) = ) = V V( (逆逆逆逆) )t t1 1N N2
9、23H3H2 2 2NH 2NH3 317 在定温、在定温、容积可变容积可变的容器中充入的容器中充入1molN2 和和3molH2，发生反应，发生反应N2+3H2 2NH3，当反应达到平，当反应达到平衡后，下列措施将会对化学平衡产生什么影响？（填衡后，下列措施将会对化学平衡产生什么影响？（填正向移动或逆向移动或不移动）正向移动或逆向移动或不移动）练习练习3正向移动正向移动逆向移动逆向移动不移动不移动（1）压缩压缩容器容器的容积的容积（2）定压定压向容器中充入向容器中充入氦氦气气（3）定容定容容器中充入容器中充入氦氦气气增大压强增大压强正向移动正向移动减小压强减小压强逆向移动逆向移动18 注意：
10、充入注意：充入”惰性气体惰性气体” a 恒压恒压 当成当成”减压减压” b 恒容恒容 速率不变，平衡不移动速率不变，平衡不移动19例：例：I2 + H2 2HI增大体系的压强，增大体系的压强， 平衡不移动，平衡不移动，但浓度增大，颜色加深，速率加快！但浓度增大，颜色加深，速率加快！对于反应前后气体分子数目对于反应前后气体分子数目不变不变的反应，其它条件不变时的反应，其它条件不变时,压强改压强改变，平衡变，平衡不不移动移动.20 对于反应前后气体分子数目不变的反应对于反应前后气体分子数目不变的反应对于反应前后气体分子数目不变的反应对于反应前后气体分子数目不变的反应压强引起平衡移动的相关压强引起平
11、衡移动的相关v-t图分析图分析V Vt t0 0V V( ( ( (正正正正) ) ) )V V( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )增大压强增大压强增大压强增大压强减小压强减小压强减小压强减小压强V Vt t0 0V V( ( ( (正正正正) ) ) )V V( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )V正正 = V逆逆 V正正 = V逆逆 V 正正V 逆逆 平衡不移动平衡不移动H H2 2(g)(g)I I2 2(g) 2HI(g)(g) 2HI(g)21练习练习4、在密闭容器中进行下列反应、在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s) 2CO(g) H0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质达到
12、平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：的浓度及平衡如何变化：（1）减小密闭容器体积，保持温度不变，则）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡平衡 ; c(CO2) 。 （2）通入）通入N2，保持密闭容器，保持密闭容器体积和温度不变体积和温度不变，则平衡则平衡 ; c(CO2) 。 （3）通入）通入N2，保持密闭容器，保持密闭容器压强和温度不变压强和温度不变，则平衡则平衡 ; c(CO2) 。 逆向移动逆向移动增大增大不移动不移动不变不变正向移动正向移动减小减小222 2根据图根据图2 21919的数据，的数据，分析分析温度改温度改变变是如何影是如何影响合成氨的响合成氨的平衡的平
13、衡的? ?N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3 H0H0 H0 粉红色粉红色 蓝色蓝色24三、温度对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4 H0H0红棕色红棕色 无色无色25结论及应用：结论及应用：大量实验研究表明，在其他条件不变的情况下，大量实验研究表明，在其他条件不变的情况下，升高升高温度，化学平衡向温度，化学平衡向吸热吸热反应方向移动；反应方向移动；降低降低温度，化学平衡向温度，化学平衡向放热放热反应方向移动。反应方向移动。N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3 H0H026温度变化对化学平衡的影响温度变化对化学平衡的影响
14、V V吸热吸热吸热吸热V V放热放热放热放热V Vt t0 0V V( ( ( (正正正正) ) ) )V V( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )升高温度升高温度升高温度升高温度V吸吸 V放放 平衡向吸热方向移动平衡向吸热方向移动结论：结论：其他条件不变，升高温度平衡向吸热反应方向移其他条件不变，升高温度平衡向吸热反应方向移动动温度引起平衡移动的相关温度引起平衡移动的相关v-t图分析图分析27温度变化对化学平衡的影响温度变化对化学平衡的影响温度引起平衡移动的相关温度引起平衡移动的相关v-t图分析图分析降低温度降低温度降低温度降低温度V Vt t0 0V V( ( ( (正正正正) ) ) )V
15、 V( ( ( (逆逆逆逆) ) ) )V V放热放热放热放热V V吸热吸热吸热吸热V放放V吸吸 平衡向放热反应方向移动平衡向放热反应方向移动结论：结论：其他条件不变，降低温度平衡向放热反应方向移其他条件不变，降低温度平衡向放热反应方向移动动28( (四四) )、催化剂对化学平衡的影响、催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了反应的活化催化剂降低了反应的活化能，正反应的活化能降低，逆能，正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正反应反应的活化能也降低，正反应的活化分子百分数增加几倍，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加几倍，正
16、逆反应速率增加的倍数相等，倍数相等，加催化剂，不加催化剂，不能使平衡发生移动能使平衡发生移动，只，只影响到达平衡的时间。影响到达平衡的时间。 29t时间时间加入正催化剂加入正催化剂V V速速率率V V正正V V逆逆0V V逆逆= V V正正正正v 催化剂同等程度的改变正、逆反应速率催化剂同等程度的改变正、逆反应速率 （V正正V逆逆）v 使用催化剂，对化学平衡无影响。使用催化剂，对化学平衡无影响。v正催化剂能缩短平衡到达的时间正催化剂能缩短平衡到达的时间使用催化剂对化学平衡的影响使用催化剂对化学平衡的影响t时间时间加入负催化剂加入负催化剂V V速速率率V V正正V V逆逆0V V逆逆= V V正
17、正正正30改变反应条件改变反应条件平平 衡衡 移移 动动增大增大反应物浓度反应物浓度减少减少生成物浓度生成物浓度向向正正方向移动方向移动减小减小反应物浓度反应物浓度增加增加生成物浓度生成物浓度向向逆逆方向移动方向移动增增 大大 压压 强强减减 小小 压压 强强向体积向体积增大增大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 度度其它条件不变时改变一种条件时平衡移动的方向其它条件不变时改变一种条件时平衡移动的方向向体积向体积缩小缩小的方向移动的方向移动31早在早在18881888年，法国科学家勒夏特年，法国科
18、学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够压强等），平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向移这种改变的方向移动。动。32v化学平衡移动原理化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够温度、或压强等），平衡就向能够减弱减弱这种改这种改变的方向移动。变的方向移动。注意：注意：是是“
19、减弱减弱”这种改变，不是这种改变，不是“消除消除”这种改变这种改变勒夏特列原理适用于任何勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系动态平衡体系（如：溶解（如：溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡未平衡状态状态不能用此来分析不能用此来分析平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能用来判断建立平衡所需时间。用来判断建立平衡所需时间。33N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g) 92.4kJmol92.4kJmol1 1已知已知N N2 2与与H H2 2反应合成反
20、应合成NHNH3 3是一个可逆是一个可逆反应，其热化学方程式为：反应，其热化学方程式为： 合成氨的工艺流程如图合成氨的工艺流程如图2 22222所所示。在工业生产中，可以通过以下示。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。有关知识分析采取这些措施的原因。 1 1向反应器中注入过量向反应器中注入过量N N2 2。 2 2采用适当的催化剂。采用适当的催化剂。 3 3在高压下进行反应。在高压下进行反应。 4 4在较高温度下进行反应。在较高温度下进行反应。 5.5.不断将氨液化，并移去液氨。不断将氨液化，并移去液氨。34练习
21、练习5 5 在硫酸工业中有如下反应：在硫酸工业中有如下反应：请回答以下问题：请回答以下问题：(1)(1)为什么在生产上要用过量的空气为什么在生产上要用过量的空气? ?(2)(2)为什么要使用催化剂为什么要使用催化剂? ? (3)(3)为什么不在高温下进行反应为什么不在高温下进行反应? ?2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3 (g) H0(g) H035练习练习6 6 在一定条件下，反应：在一定条件下，反应：在一密闭体系中达到化学平衡。在一密闭体系中达到化学平衡。(1)(1)请写出该反应的平衡常数表达式：请写出该反应的平衡常数表达式：(2)(2)请说明改变
22、下列条件时，平衡如何移动。请说明改变下列条件时，平衡如何移动。a a保持压强不变，升高温度；保持压强不变，升高温度；b b保持温度不变，缩小容器的体积；保持温度不变，缩小容器的体积；c c保持体积不变，通入氢气。保持体积不变，通入氢气。H H2 2(g)(g)I I2 2(g) 2HI(g) H0(g) 2HI(g) H036练习与实践练习与实践 1 1某一化学反应，反应物和生成物都是气体，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改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是动的是 ( )( )A A增大反应物浓度增大反应物浓度 B B减小反应容器的体
23、积减小反应容器的体积C C增大生成物浓度增大生成物浓度 D D升高反应温度升高反应温度2 2压强变化不会使下列化学反应的平衡发生压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是移动的是 ( )( )A.FeA.Fe2 2O O3 3(g)(g)3CO(g) 2Fe(s)3CO(g) 2Fe(s)3CO3CO2 2(g)(g)B.NB.N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3C.2SOC.2SO2 2(g)(g)O O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g)(g)D.C(sD.C(s) )COCO2 2(g) 2CO(g)(g) 2CO(g)37练习与实践练习与实践3 3已知化学反应已知化
24、学反应2A(?)+B(g) 2A(?)+B(g) 2C(?)2C(?)达到平衡，当增大压强时，平衡向达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则逆反应方向移动，则 ( )( )A AA A是气体，是气体，C C是固体是固体B BA A、C C均为气体均为气体C CA A、C C均为固体均为固体D DA A是固体，是固体，C C是气体是气体38练习与实践练习与实践4 4反应反应A(g)+3B(g) 2C(g) H0A(g)+3B(g) 2C(g) Hbab41（1）混合气体的颜色不再改变）混合气体的颜色不再改变 （ ）（2）混合气体的平均相对分子质量不变）混合气体的平均相对分子质量不变 （
25、）（3）混合气体的密度不变）混合气体的密度不变 （ ）（4）混合气体的压强不变）混合气体的压强不变 （ ）（5）单位时间内消耗）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成的同时生成2nmolO2 （ ） (6) O2气体的物质的量浓度不变气体的物质的量浓度不变 （ ）7.在固定体积的的密闭容器中发生反应：在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2 2NO + O2该反应达到平衡的标志是：该反应达到平衡的标志是：42练习题练习题8 . 已知：已知：CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混
26、合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是变浅下列关于该反应的说法正确的是_ A. 该反应为放热反应该反应为放热反应 B. 降温后降温后 CO 的浓度增大的浓度增大 C. 降温后降温后 NO2的转化率增加的转化率增加 D. 降温后降温后 NO 的体积分数增大的体积分数增大 E. 增大压强混合气体的颜色不变增大压强混合气体的颜色不变 F. 恒容时，通入恒容时，通入 He 气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变 G. 恒压时，通入恒压时，通入 He 气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变AC D F43 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，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。过程。44
