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高二化學 選擇性必修一
第二章 化學反應速率與化學平衡
化學平衡
第三課時 影響化學平衡的因素
——濃度和壓強
回顧一下， 化學平衡狀態有哪些特征？
當一個可逆反應達到化學平衡狀態后，如果改變濃度、壓強、溫度等條件，化學平衡狀態是否會發生變化？如何變化？
一、化學平衡的移動
1．定義：在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態后，如果改變反應條件，平衡狀態被破壞，平衡體系的物質組成也會隨著改變，直到達到新的平衡狀態。
這種由原有的平衡狀態達到新的平衡狀態的過程叫做化學平衡的移動。
小楊老師 楊 sir 化學
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某條件下平衡(Ⅰ)
不平衡
新條件下平衡(Ⅱ)
改變條件
一定時間
v正 = v逆
各組分含量保持不變
v正 ≠ v逆
各組分含量發生變化
v'正 = v'逆
各組分含量又保持不變
化學平衡移動
一、化學平衡的移動
2．化學平衡移動的方向：
（1）v正＞v逆，化學平衡向正反應方向移動；
（2）v正＜v逆，化學平衡向逆反應方向移動；
（3）v正＝v逆，化學平衡不發生移動。
不同的外界條件改變，對化學平衡移動的影響分別是怎樣的呢？
二、濃度對化學平衡的影響
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
淺黃色　 無色 　　　 紅色
【實驗原理】
【實驗操作】
【實驗現象】
a試管中溶液呈紅色，b試管溶液紅色變淺，c試管中溶液紅色變深
二、濃度對化學平衡的影響
【理論分析】
在一定溫度下，其它條件不變時
改變條件 K變化 Q變化 Q與K比較 平衡移動方向
增加反應物濃度 不變 變小 Q減小反應物濃度 不變 變大 Q>K 逆向移動
增大生成物濃度 不變 變大 Q>K 逆向移動
減小生成物濃度 不變 變小 Q濃度的改變導致濃度商的改變,但K不變,使Q≠K,從而導致平衡移動。
注意：濃度的改變不一定會使化學平衡發生移動。
二、濃度對化學平衡的影響
【實驗結論】
【圖像分析】
在其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使平衡向_________方向移動；
在其他條件不變的情況下，增大生成物的濃度或減小反應物的濃度，都可以使平衡向_________方向移動。
正反應
逆反應
增大反應物濃度
v (正)
v (逆)
若 t1 時刻增大反應物濃度，正、逆反應速率瞬間怎么變化？后續又如何變化？
二、濃度對化學平衡的影響
【圖像分析】
增大反應物濃度
v (正)
v (逆)
增大生成物濃度
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
減小反應物濃度
減小生成物濃度
v (逆)
v (正)
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
二、濃度對化學平衡的影響
【注意】
　　①對平衡體系中的固態和純液態物質，濃度可看作一個常數，增加或減小固態或液態純凈物的量并不影響ν正、ν逆的大小，所以化學平衡不移動。
　　②“濃度對化學平衡移動的影響”中的“濃度”是指與反應有關的氣體或溶液中實際參加反應的離子的濃度。如FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，若增加Cl-或k+的濃度，對化學平衡無影響。
　　③工業生產中，常通過適當增大成本較低的反應物的濃度來提高成本較高的反應物的轉化率，以降低生產成本。
正誤判斷
(1)合成氨反應中，增加N2的濃度，可使平衡正向移動，提高H2的轉化率，降低成本(　　)
(2)C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在某溫度下達到平衡后，增加一部分C(s)，v正增大，平衡正向移動(　　)
(3)恒容密閉容器中充入He氣，可使N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)平衡向正反應
方向移動(　　)
(4)化學平衡向正反應方向移動，v逆一定比v正小(　　)
(5)反應混合物各組分百分含量發生改變，化學平衡一定發生了移動 (　　)
√
×
×
√
√
三、壓強對化學平衡的影響
2NO2(g) N2O4(g)
紅棕色
【實驗原理】
【實驗操作】
【實驗現象】
（1）氣體顏色先變深，后變淺
（2）氣體顏色先變淺，后變深
【實驗解釋】
壓縮體積使壓強增大時，c(NO2)瞬間變大后又變小，平衡向左移動
增大體積使壓強減小時，c(NO2)瞬間變小后又變大，平衡向右移動
用50 mL注射器抽入20 mL NO2和N2O4混合氣體，將細管端用橡膠塞封閉
（1）將針筒活塞迅速推至10 mL處(壓強增大)
（2）將針筒活塞從10mL處迅速拉至 40 mL處(壓強減小)
圖2-6壓強對平衡的影響
三、壓強對化學平衡的影響
【實驗結論】
【圖像分析】
在其他條件不變的情況下，增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。
v (正)
v (逆)
若 t1 時刻增大壓強（壓縮體積），正、逆反應速率瞬間怎么變化？后續又如何變化？
壓強改變只影響有氣體參加或生成的可逆反應。
2NO2(g) N2O4(g) n氣、反＞ n氣、生
三、壓強對化學平衡的影響
【圖像分析】
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
v'正＝v'逆
增大壓強
v'正＝v'逆
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
減小壓強
2NO2(g) N2O4(g)
2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)
H2(g)+I2(g) 2HI(g)
特別提醒
①壓強對平衡移動的影響：對于只涉及固體或液體的反應，壓強的影響不予考慮。
②壓強能否使平衡移動，要看壓強改變是否使濃度發生改變，從而使v正′≠v逆′。
1.在一密閉容器中，反應aA(g) bB(g)達到平衡后，保持溫度不變，將容器體積增大一倍，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的60%，則下列說法不正確的是_______(填序號)。
①平衡向逆反應方向移動了 ②物質A的轉化率減小了
③物質B的質量分數增大了 ④a＞b
①②④
2.已知化學反應2A( )＋B(g) 2C( )達到平衡，當增大壓強時，平衡向逆反應方向移動，則下列物質的狀態可能是A是___________，C是______。
固體或液體
氣體
增大壓強，平衡逆向移動，說明逆向為氣體體積減小的反應，由于B為氣體，所以C為氣體，A為非氣體。
2.在密閉容器中，反應：xA(g)＋yB(g) zC(g)，在一定條件下達到平衡狀態，試回答下列問題：
(1)若x＋y＞z，縮小體積，增大壓強，則平衡向_______方向移動。
(2)若保持體積不變，通入氦氣，則平衡___移動。
(3)若保持壓強不變，通入氦氣，平衡向正反應方向移動，則x、y、z的關系為________。
(4)若x＋y＝z，縮小體積，增大壓強，則平衡____移動。
正反應
不
x＋y＜z
不
充入“惰性”氣體對化學平衡的影響
歸納總結
高二化學 選擇性必修一
第二章 化學反應速率與化學平衡
化學平衡
第四課時 影響化學平衡的因素
——溫度和壓強
熱水
冷水
四、溫度對化學平衡的影響
2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
紅棕色
【實驗原理】
【實驗操作】
【實驗現象】
熱水中混合氣體顏色變深；
冰水中混合氣體顏色變淺
四、溫度對化學平衡的影響
【理論分析】
　　對于放熱反應來說，升高溫度使K減小，Q>K，平衡向吸熱方向 (逆反應方向)移動。
　　對于吸熱反應來說，升高溫度使K增大，QQ不變
T
移動方向
K變化
△H
　　濃度以及壓強改變影響Q(濃度商)，溫度的改變影響的是K(平衡常數),
進而促使化學平衡移動。
溫度 323K 398K 463K
濃度平衡常數 56 .9 44.6 35.7
在不同溫度下的平衡常數如下:
已知2NO2 (g) N2O4(g) △H=－56.9KJ/mol
紅棕色 無色
四、溫度對化學平衡的影響
【實驗結論】
【圖像分析】
在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應的方向移動；
降低溫度，平衡向放熱反應的方向移動。
v (正)
v (逆)
若 t1 時刻降低溫度，正、逆反應速率瞬間怎么變化？后續又如何變化？
2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol-1
特別提醒　任何化學反應都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，所以任意可逆反應的化 學平衡狀態都受溫度的影響。
四、溫度對化學平衡的影響
【圖像分析】
正反應是吸熱反應
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
正反應是放熱反應
升高溫度
正反應是吸熱反應
v (正)
v (逆)
v'正＝v'逆
v正＝v逆
降低溫度
v (逆)
v (正)
v'正＝v'逆
正反應是放熱反應
五、催化劑對化學平衡的影響
　　催化劑降低了反應的活化能，正反應的活化能降低，逆反應的活化能也降低，正逆反應的活化分子百分數增加倍數相同，正逆反應速率增加的倍數也相等。不能改變達到平衡狀態的反應混合物的組成，只改變到達平衡的時間。
　　催化劑能同等程度地改變正反應速率和逆反應速率，因此，對化學平衡的移動沒有影響
v'正＝v'逆
催化劑對化學平衡的影響圖像分析
歸納總結——影響化學平衡移動的因素
外界條件的改變 化學平衡的移動
濃度 增大反應物濃度 / 減小生成物濃度 向正反應方向移動
減小反應物濃度 / 增大生成物濃度 向逆反應方向移動
溫度 升高溫度 向吸熱反應方向移動
降低溫度 向放熱反應方向移動
壓強 反應前后氣體分子總數改變 增大壓強 向氣體分子總數減小的方向移動
減小壓強 向氣體分子總數增大的方向移動
反應前后氣體分子總數不變 改變壓強 平衡不移動
催化劑 使用催化劑 平衡不移動
六、勒夏特列原理
　　如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應的物質的濃度)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。這就是勒夏特列原理，也稱化學平衡移動原理。
　　勒夏特列原理是對條件改變如何影響化學平衡的一個總述，特別要注意對“減弱這種改變”的理解，其中“減弱”不等于“抵消”，更不是“扭轉”。
如：原平衡(100℃)
升溫到200℃
減弱(降溫)
吸熱反應方向移動
新平衡(溫度介于100-200℃之間)
正誤判斷
(1)溫度可以影響任意可逆反應的化學平衡狀態(　　)
(2)升高溫度，反應速率加快，化學平衡向正反應方向移動(　　)
(3)升高溫度，反應速率加快，但反應物的轉化率可能降低(　　)
(4)升高溫度，化學平衡常數一定增大(　　)
(5)對于可逆反應，改變外界條件使平衡向正反應方向移動，平衡常數一定增大(　　)
(6)平衡移動，平衡常數不一定改變，但平衡常數改變，平衡一定發生移動(　　)
(7)催化劑能加快反應速率，提高物質單位時間內的產量，也能提高反應物的轉化率(　　)
√
×
√
×
×
√
×
1.在容積不變的密閉容器中存在如下反應：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，下列分析正確的是
A.圖Ⅰ表示的是t1時刻增大O2的濃度對反應速率的影響
B.圖Ⅱ表示的是t1時刻加入催化劑對反應速率的影響
C.圖Ⅲ表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化劑效率比乙高
D.圖Ⅲ表示的是壓強對化學平衡的影響，且乙的壓強較高
√
增大壓強
同等程度地加快正、逆反應速率，應是加入了催化劑
平衡發生了移動，改變的條件不是加入催化劑
改變的是溫度，且乙的溫度高
BE
催化劑只能改變反應速率，對化學平衡的移動無影響
反應前后氣體的物質的量不變，增大壓強，平衡不移動
2.在一密閉容器中發生反應：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，在某一時刻達到平衡，測得c(N2)＝1 mol·L－1，容器內壓強為p，溫度為T。
(1)再向容器中通入N2，使其濃度變為2 mol·L－1，并保持容積不變，再次達到平衡時c(N2)的范圍是_________________________。
(2)將容器體積縮小至平衡時的一半，并保持溫度不變，再次達到平衡時壓強p′的范圍是__________。
(3)迅速升溫至T1，并保持容積不變，且不與外界進行熱交換，再次達到平衡時，溫度T ′的范圍是____________。
1 mol·L－1pT

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