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化学反应原理,第二章化学反应速率和化学平衡,第三节化学平衡,思考：20时，将一块质量为40g的NaCl晶体投入到100g水中，充分搅拌，至固体不再溶解为止，静置。经过相当长的时间后，发现NaCl晶体质量不再发生变化，但NaCl晶体的形状可能发生改变，为什么？,什么是饱和溶液？,在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。,饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？,没有！以NaCl溶解于水为例，NaCl溶解的速率与溶解在水中的NaCl结晶析出晶体的速率相等。,v溶解v结晶,v溶解v逆”？4、可逆反应进行方向与正逆反应速率有何联系？如何理解？,定义：可逆反应中，旧化学平衡被破坏，新化学平衡建立过程，叫做化学平衡的移动。,v正v逆,v正=v逆0,条件改变,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,v正=v逆0,一定时间,二、化学平衡的移动,【思考与交流】,有哪些条件能改变化学平衡呢？,1、浓度对化学平衡的影响（P26）,溶液橙色加深,溶液黄色加深,现象分析:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色,增大c(H+),c(Cr2O72-)增大,平衡逆向移动,减小c(H+),平衡正向移动,结论:增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动,结论:减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动,溶液黄色加深,c(CrO42-)增大,溶液橙色加深,实验探究(P27实验26)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl现象：溶液变成红色,(红色),A.加少量FeCl3的红色加深；,B.加少量KSCN的红色也加深；,(无色),(黄色),(无色),思考加少量NaOH溶液颜色有何变化。,有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅,实验结论：,在其他条件不变时，增大反应物或减小生成物的浓度化学平衡向正反应方向移动减小反应物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动,向右移动,向左移动,原因分析:,运用浓度对化学反应速率的影响以及化学平衡的建立等知识，解释浓度对化学平衡的影响,t2,v”正=v”逆,v逆,v,正,t3,平衡状态,增大反应物浓度,速率-时间关系图：,原因分析:,增加反应物的浓度,v正v逆，平衡向正反应方向移动；,当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?,速率-时间关系图：,讨论:,减小反应物浓度,平衡逆向移动,v逆v正,结论:减小反应物的浓度,v正v逆,v正,增大生成物浓度,平衡逆向移动,v逆v正,图象连续？为什么？,浓度对化学平衡移动的几个注意点,对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响v正、v逆的大小，所以化学平衡不移动。,只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。,反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。,改变浓度后，速率时间图象是连续的。,对于离子反应，只有改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡。,应用：,在工业生产中适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可以提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本,练习：可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下的恒容容器中达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？,增大水蒸气浓度加入更多的碳增加H2浓度,平衡正向移动，CO浓度增大,平衡不移动，CO浓度不变,平衡逆向移动，CO浓度减小,小结：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以v(正)仍等于v(逆)，平衡不移动。,已知在氨水中存在下列平衡：,NH3+H2O,NH3H2O,NH4+OH-,(1)向氨水中加入MgCl2固体，平衡向移动，OH-浓度，NH4+浓度。,(2)向氨水中加入浓盐酸，平衡向移动，此时溶液中浓度减小的粒子有。,(3)向氨水中加入少量NaOH固体，平衡向.移动，此时发生的现象是。,正反应方向,减小,增大,正反应方向,OH-、NH3H2O、NH3,逆反应方向,有气体放出,课堂练习,2、温度对化学平衡的影响P28,实验探究(实验27)2NO2(g)N2O4(g)H56.9kJ/mol,(红棕色),(无色),混合气体受热颜色变深；遇冷颜色变浅。,现象：,讨论A：混合气体受热颜色变深，说明；。B：混合气体遇冷颜色变浅，说明；。,NO2浓度增大,平衡向逆反应方向移动,NO2浓度减小,平衡向正反应方向移动,结论在其它条件不变的情况下：A：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；B：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。,分析A：混合物受热时，速率均增大，但v(吸)v(放)，故平衡向吸热反应方向移动；B：混合物遇冷，速率均减少，但v(吸)v逆,平衡向正反应方向移动。,1)先决条件：,2)结论：,对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强（减小容器体积），会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强（增大容器体积），会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,体积缩小：即气体分子数目减少体积增大：即气体分子数目增多,说明:,v（molL-1s-1）,0,t2,v”正=v”逆,v逆,v正,增大压强,3)速率-时间关系图：,注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性。为什么？,速率-时间关系图：,v正=v逆,增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，v正=v逆，平衡不移动。,t2,规律：对于反应前后气体总体积相等的可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响；,增大压强，容器体积减小，浓度同等程度增大，颜色变深，但平衡不移动.,压强对化学平衡的影响,注意对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；,平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；压强的变化必须改变混合物浓度，才有可能使平衡移动。,正向移动,不移动,逆向移动,逆向移动,不移动,思考：对于反应和，增大压强（缩小容器体积）时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？,课堂练习,压强对化学平衡的影响,判断压强引起平衡移动的思路：压强如何改变?压强变化是否引起浓度变化？浓度改变则引起速率的变化速率变化后，若导致v正v逆时平衡移动若v正=v逆时，则平衡不移动,不移动,逆向移动,向平衡体系3H2(g)+N2(g)2NH3(g)恒容时，充入Ne，则平衡_；恒压时，充入Ne，则平衡_。,压强对化学平衡的影响,实验探究2NO2(g)N2O4(g)现象：,(2体积，红棕色),(1体积，无色),A.加压混合气体颜色先深后浅；,B.减压混合气体颜色先浅后深。,压强对化学平衡的影响,2NO2(g)N2O4(g),(2体积，红棕色),(1体积，无色),讨论A：当加压气体体积缩小时，混合气体颜色先变深是由于，后又逐渐变浅是由于；B：当减压气体体积增大时，混合气体颜色先变浅是由于，后又逐渐变深是由于。,NO2浓度增大,NO2浓度减小,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是（）,A、m+npB、A的转化率降低C、平衡向正反应方向移动D、C的体积分数增加,B,课堂练习,练习,1.下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是什么?,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H2S(g)H2(g)+S(s),2.恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:A.ab+cB.ab+cC.ab+cD.ab=c,A,4、催化剂对化学平衡的影响,催化剂同等程度地加快正、逆反应速率(v正=v逆)；对化学平衡无影响。,加催化剂,（b）,v逆,v正,催化剂能缩短平衡到达的时间,向正反应方向移动,向逆反应方向移动,向体积缩小方向移动,向体积增大方向移动,向吸热方向移动,向放热方向移动,向减弱这种改变的方向移动,反应物浓度减小,反应物浓度增大,体系压强减小,体系压强增大,体系温度减小,体系温度增大,减弱这种改变,规律,改变一个条件,总结改变反应条件时平衡移动的方向,催化剂对化学平衡无影响，能缩短平衡到达的时间。,平衡移动原理勒夏特列原理,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。,注意：是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析）勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析,勒夏特列原理,(红棕色),(无色),思考与交流,讨论试比较以下三种状态下的温度关系：改变温度前混合气体温度T1；改变温度后瞬时气体温度T2；改变温度达新平衡后混合气体温度T3。升温：；降温：。,T2T3T1,T1T3T2,2NO2(g)N2O4(g),(2体积，红棕色),(1体积，无色),思考与交流,P2P3P1,P1P3P2,讨论试比较以下三种状态下的压强关系：改变压强前混合气体压强p1；改变压强后瞬时气体压强p2；改变压强达新平衡后混合气体压强p3。加压：；减压：。,课堂练习,下列事实中不能用平衡移动原理解释的是(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化,D,课堂练习,已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是生成物的百分含量一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了合适的催化剂A(B)(C)(D),B,
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