化学-化学平衡移动原理与应用
化学平衡平衡移动原理及其应用
今日课题：化学平衡的移动及其应用一．时，移动的结果是：⑴使其他反应物的转化率变大，而自身转化率变小⑵达新平衡时，该物质的浓度比原平衡大，其他反应物的浓度比原平衡小⑵改变反应物浓度和改变反应物的量不能等同，当反应物是固体或纯液体时，改变它的量时，浓度没有变化，平衡不移动⑶压强变化只对有气体参加的反应有影响，并且要引起浓度变化才可能引起平衡移动⑷温度升高时，无论是放热反应还是吸热反应，速率都会加快。
吸热反应方向的速率加快比放热反应方㈠浓度的影响 例1:（2007年全国卷I ）如图是恒 温下某化学反应的反应速率 随反应时间变化的示意图， 下列叙述与示意图不相符合的是A. 反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B. 该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态IIC. 该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态IID. 同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等㈡压强的影响例2.对可逆反应4NH 3（g）+5O2(g)4NO（g）+6H2O(g)，下列叙述正确的是A.反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入的n（NH3）∶n（O2）=4∶5B.反应达平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是向逆向移动C.反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不移动D.当v正（NH3）∶v正（NO）=1∶1时，说明该反应已经达到平衡例3.在密闭容器中发生如下反应：mA（气）+nB（气）pC（气）达到平衡后，温度一定时，将气体体积压缩到原来的1/2 ，当达到平衡时，C的浓度的为原来的1.9倍，若压缩时温度不变，则下列说法中不正确的是A．m + n ＞ p B．A的转化率降低C．平衡向逆反应方向移动 D．C的体积百分含量增加㈢温度的影响例4.反应A（g）+3B(g)2C(g);ΔH<0，达到平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是A.正反应速率加大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小，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减小，平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率减小，平衡向逆反应方向移动例5.可逆反应A+B(s)C达到平衡后，无论加压或降温,B的转化A. A为固体，C为气体，正反应为放热反应B. A为气体，C为固体，正反应为放热反应C. A为气体，C为固体，正反应为吸热反应D. A、C均为气体，正反应为吸热反应例 6.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) △H＜0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。
化学平衡和平衡移动原理
平衡状态
1
化学平衡状态是指在一定条件下，可逆反应的正 反应速率等于逆反应速率，反应物和生成物的浓 度不再发生变化的状态。
2
在平衡状态下，正反应和逆反应的速率相等，但 不为零。此时，反应并未停止，而是以一定的速 度在动态平衡中持续进行。
通过检测环境中各种物质的化学平衡状态，可以评估环境质量，为环境保护提供科学依据。
化学平衡与生命过程
生物代谢
酶促反应
药物作用机制
生物体内的代谢过程涉及许多 化学平衡，这些平衡的维持对 于生物体的正常生理功能至关 重要。例如，酸碱平衡、离子 平衡等对于维持生物体内环境 的稳定具有重要作用。
酶促反应是生物体内化学反应 的重要部分，这些反应通常在 化学平衡状态下进行。通过研 究酶促反应的化学平衡，有助 于了解生物体的代谢过程和生 理功能。
02
平衡移动原理
勒夏特列原理
当改变影响平衡的条件时，平衡将向 着减弱这种改变的方向移动。
具体来说，如果改变温度、压力或浓 度等条件，平衡将向着使这些条件恢 复原状的方向移动。
平衡移动的方向
如果增加反应物的浓度，平衡将向着减少反应物浓度的方向 移动，即正向移动。
如果增加生成物的浓度，平衡将向着减少生成物浓度的方向 移动，即逆向移动。
化学平衡和平衡 移动原理
目录
• 化学平衡的基本概念 • 平衡移动原理 • 影响化学平衡的因素 • 化学平衡的应用 • 化学平衡的实验研究
01
化学平衡的基本概念
平衡常数
平衡常数是化学反应达到平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比 值。它反映了化学反应在一定条件下的限度。
化学平衡移动的原理及应用
化学平衡移动的原理及应用1. 原理化学平衡是指在化学反应中，反应物和生成物的浓度达到一种稳定状态的情况。
当这种稳定状态出现移动时，即反应物和生成物重新达到新的平衡浓度，这个现象被称为化学平衡移动。
化学平衡移动的原理是基于平衡常数和Le Chatelier定律。
1.1 平衡常数平衡常数（K）是用来描述化学反应平衡程度的指标。
对于一个化学反应的平衡表达式：A +B ⇌C + D平衡常数定义为：K = \(\frac{[C][D]}{[A][B]}\)，其中方括号表示该物质的浓度。
平衡常数决定了化学反应正向和逆向反应的相对速度和平衡位置。
1.2 Le Chatelier定律Le Chatelier定律是一条描述化学平衡移动的规律。
它说到，当化学系统处于平衡状态时，如果受到外界影响，系统将调整自身以抵消这种影响，以达到新的平衡。
根据Le Chatelier定律，当一个化学系统受到扰动时，系统会对扰动做出反应。
具体来说，当增加了反应物浓度，反应会向生成物方向移动，以减少反应物浓度；相反，当增加了生成物浓度，反应会向反应物方向移动，以减少生成物浓度。
2. 应用化学平衡移动的原理可以应用于许多实际情况中，下面列举了几个常见的应用案例。
2.1 工业生产在工业生产中，化学反应平衡移动的原理可以用于控制反应的进程，以提高产品产率和纯度。
例如，在氨的制备过程中，通过改变反应物氮气和氢气的浓度，可以调节反应平衡位置，从而增加氨的产量。
2.2 环境保护化学平衡移动的原理也可以用于环境保护。
例如，在水体中存在大量的二氧化碳，导致水体呈酸性。
通过向水体中注入石灰，可以增加水中的碳酸钙浓度，从而减少水体的酸性，达到pH值的调节。
2.3 医药领域在医药领域，化学平衡移动的原理常常用于药物的设计和优化。
通过调节药物反应的平衡位置，可以控制药效和药物的副作用。
例如，某些药物的平衡常数可以在一定范围内调整，以增加药物的溶解度和稳定性。
高中化学备课教案化学平衡的平衡移动规律与平衡常数计算方法总结与应用
高中化学备课教案化学平衡的平衡移动规律与平衡常数计算方法总结与应用高中化学备课教案化学平衡的平衡移动规律与平衡常数计算方法总结与应用一、引言化学平衡是化学反应过程中产生的物质在一定条件下达到动态平衡的状态。
而化学平衡的平衡移动规律以及平衡常数的计算方法是理解和掌握化学平衡的重要基础。
本文将总结和应用化学平衡中的平衡移动规律以及平衡常数的计算方法，旨在帮助高中化学教师备课并有效教授此内容。
二、平衡移动规律1. 左右移动规律当系统处于平衡时，如果外界对系统产生影响，系统会偏离平衡态，然后通过化学反应重新恢复平衡。
根据Le Chatelier原理，当应力施加在平衡系统上时，系统会向能够减小这种应力的方向移动。
具体而言，当向系统中加入物质或增加反应温度时，平衡会向消耗此物质或吸热的方向移动；反之，当物质被移除或温度被降低时，平衡会向生成此物质或放热的方向移动。
2. 浓度、压力和温度的影响浓度、压力和温度是影响平衡移动的重要因素。
在浓度变化方面，当某一反应物的浓度增加，平衡移动到生成物的方向；反之，当某一生成物的浓度增加，平衡移动到反应物的方向。
在压力变化方面，当压力增加，平衡移动到分子数较小的方向；反之，当压力减小，平衡移动到分子数较大的方向。
在温度变化方面，当温度升高，平衡移动到吸热的方向；反之，当温度降低，平衡移动到放热的方向。
三、平衡常数的计算方法1. 平衡常数的定义平衡常数（K）是描述平衡体系中反应物和生成物浓度之间关系的一个参数。
对于一般化学反应表达式aA + bB ⇌ cC + dD，平衡常数公式为K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b，其中方括号表示物质的浓度。
2. 平衡常数计算的例子例如对于反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)，根据平衡常数公式，平衡常数表达式为K = ([NH3]^2) / ([N2]·[H2]^3)。
3. 平衡常数的应用平衡常数在化学平衡的研究中起到重要的作用。
化学平衡的原理与应用
化学平衡的原理与应用化学平衡是化学反应中重要的概念，它描述了反应物和生成物之间的相对浓度达到恒定状态的情况。
在化学平衡中，反应物和生成物的浓度不再发生明显变化，但是反应仍然在进行。
本文将介绍化学平衡的原理以及它在化学领域的应用。
一、化学平衡的原理1. 反应速率与反应物浓度的关系化学反应速率与反应物浓度密切相关。
反应物浓度越高，反应速率越快；当反应物浓度低时，反应速率变慢。
这是因为在反应物浓度较高时，分子之间的碰撞频率增加，有效碰撞的可能性也增加，从而加快了反应速率。
当反应物浓度逐渐减少，有效碰撞的概率也减小，导致反应速率下降。
2. 正向反应与逆向反应在一个化学反应中，正向反应是指反应物转变为生成物的反应，而逆向反应是指生成物再次转变为反应物的反应。
正向反应和逆向反应同时进行，直到达到一种动态平衡状态。
在平衡状态下，正向反应和逆向反应的速率相等。
3. 平衡常数平衡常数用于描述在恒定温度下，反应物的浓度与生成物的浓度之间的关系。
平衡常数的大小反映了反应的偏向性。
平衡常数越大，说明反应向生成物方向偏向；平衡常数越小，说明反应向反应物方向偏向。
平衡常数只与反应物浓度有关，与反应物初始浓度无关。
二、化学平衡的应用1. 化学平衡在工业生产中的应用化学平衡的理论对工业生产过程中的化学反应起着重要作用。
通过调整反应物的浓度或者温度，可以控制反应的平衡位置，提高产品产率。
例如，醋酸乙酯的合成反应中，通过控制乙酸和乙醇的浓度，可以增加反应生成物的产量。
2. 化学平衡在环境保护中的应用化学平衡的原理也应用于环境保护领域。
例如，大气中氮氧化物的浓度会影响酸雨的形成。
通过调整氮氧化物的浓度，可以控制酸雨的生成，减少对环境的污染。
3. 化学平衡在生物体内的应用生物体内许多重要的生化反应都是处于平衡状态下进行的。
例如，在人体内的呼吸过程中，氧气与血红蛋白反应生成氧合血红蛋白，同时氧合血红蛋白也会解离释放出氧气。
这个平衡状态的维持对于人体的正常生理功能至关重要。
化学反应的平衡移动
化学反应的平衡移动在化学反应中，平衡是指反应物和生成物的浓度或分压达到一定的比例，使反应达到一个动态平衡的状态。
平衡的移动是指改变反应条件，如温度、压力、浓度等，导致反应平衡位置的改变。
本文将探讨化学反应中平衡移动的原因、影响因素以及与平衡移动相关的应用。
一、化学反应的平衡移动原因化学反应的平衡移动是基于Le Chatelier原理，即“系统在受到扰动时，会产生使该扰动缓解的变化”。
根据这个原理，当化学反应受到外界条件的改变时，系统会通过移动平衡位置来缓解这种扰动。
具体而言，以下是一些导致平衡移动的原因：1. 温度变化：改变反应温度会影响反应速率和平衡位置。
一般而言，通过增加或降低温度，反应平衡位置可以相应地向生成物或反应物方向移动。
2. 压力变化：只对气态反应有效，改变反应体系的总压力会导致反应平衡位置的变化。
通过增加或减少总压力，反应平衡位置可以向分子数较多的一方移动。
3. 浓度变化：改变反应物或生成物的浓度会导致反应平衡位置发生变化。
增加反应物浓度会使反应平衡位置向生成物方向移动，而增加生成物浓度会使反应平衡位置向反应物方向移动。
4. 催化剂的使用：催化剂可以影响反应速率，但对反应平衡位置没有直接的影响。
二、影响化学反应平衡移动的因素除了上述的原因外，还有其他因素可以影响化学反应平衡移动。
以下是一些重要的因素：1. 反应物和生成物的物态：固态反应物和生成物不会因体积的变化而引起平衡移动，而气态和溶液态的反应物和生成物则会受到压力和浓度的影响。
2. 反应的平衡常数：平衡常数描述了反应体系在平衡状态下物质浓度之间的比例。
平衡常数越大，反应偏向生成物的概率越大；平衡常数越小，反应偏向反应物的概率越大。
3. 反应速率：平衡是反应速率相等时达到的，因此改变反应速率会导致平衡位置的移动。
例如，通过增加反应物的浓度或降低生成物的浓度，可以加快反应速率，导致平衡位置向生成物方向移动。
三、平衡移动的应用1. 工业应用：平衡移动的原理在工业生产中广泛应用。
化学平衡的移动
化学平衡的移动化学平衡是指在化学反应中，反应物转化为生成物的速率与生成物转化为反应物的速率相等的状态。
在化学反应过程中，因为温度、压力、浓度等条件的变化，平衡位置会发生移动。
本文将介绍化学平衡的移动原理和影响因素，并探讨一些常见化学反应中平衡位置的移动情况。
1. 化学平衡的移动原理化学平衡的移动原理是根据勒夏特列原理提出的。
根据该原理，在一定温度下，反应物和生成物的浓度与平衡常数有关。
平衡常数表示反应物与生成物浓度的比值，它是与温度有关的固定值。
当反应物和生成物浓度发生变化时，反应系统会通过移动平衡位置，使浓度重新达到平衡常数所对应的值。
2. 影响化学平衡移动的因素2.1 温度的影响温度是影响化学反应速率的重要因素，也会影响化学平衡的移动。
一般来说，温度的升高会使反应速率加快，平衡位置向生成物方向移动；而温度的降低则会使反应速率减慢，平衡位置向反应物方向移动。
2.2 压力的影响对于气相反应，压力也会影响化学平衡的移动。
根据反应物和生成物的物质摩尔数关系，压力的升高或降低会导致平衡位置的移动。
例如，在气体反应中，当压力增加时，系统会向摩尔数较小的一方移动，以减少压力；而压力降低则会导致平衡位置向摩尔数较大的一方移动。
2.3 浓度的影响反应物和生成物的浓度变化也是引起化学平衡移动的重要因素。
一般来说，当反应物浓度增加时，平衡位置会向生成物方向移动，以消耗过量的反应物；反之，当反应物浓度减少时，平衡位置会向反应物方向移动，以补充反应物。
3. 常见化学反应中的平衡位置移动情况3.1 酸碱中和反应酸碱中和反应中，平衡位置的移动可以通过加入过量的酸或碱来实现。
例如，在硫酸和氢氧化钠的中和反应中，如果加入过量的硫酸，平衡位置会向反应物一侧移动，生成更多的盐和水。
3.2 氧化还原反应氧化还原反应中，平衡位置的移动可以通过改变氧化态来实现。
例如，在二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的反应中，通过增加氧气浓度或减少二氧化硫浓度，可以使平衡位置向生成三氧化硫的一侧移动。
化学平衡移动原理及应用
六、化学平衡移动原理应用——合成氨工业
问题1：写出合成氨的化学反应方程式，并说明这个 反应有什么特点？
N2+3H2
2NH3 △H＝－92.4kJ·mol－1
特点： a、可逆反应 b、正反应放热 c、正反应是气体分子数目减小的反应。
问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？
主要：经济效益与社会效益
①此原理只适用于已达平衡的体系
②平衡移动方向与条件改变方向相反。"对着干"
③移动的结果只能是减弱了外界条件的变化，但不 能完全抵消外界条件的变化量。
与改变瞬间比较
条件的改变
平衡移动方向 新平衡建立时
增大反应物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小
具 减小反应物浓度 向逆反应方向移动 反应物浓度增大
条
生产，对动力、材料、设备等来说正
件
合适。
将氨气及时分离出来，及时补充N2、 H2，并循利用率高 c、单位时间内产量高
问题3：分别从化学反应速率和化学平衡两个 角度分析合成氨的合适条件。
浓度
高压 高温 使用
增大C反
高压 低温 无影 响
增大C反或减小C生
问题4：工业上合成氨的合适条件到底怎样？
合成氨的工艺流 程如图2－24所示。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 有关知识分析采取这 些措施的原因。
1．向反应器中注入 过量N2。
2．采用适当的催化 剂。
3．在高压下进行反 应。
4．在较高温度下进 行反应。
使用催化剂（铁触媒）：这样可以大
大加快化学反应速率，提高生产效率，
合
也提高了经济效益；
成 氨 的
选择合适的温度：500℃左右，该温 度是为合成氨催化剂的活性温度；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实际生产：①增大廉价物质的浓度
2020/5/18
②及时将生成物从混合物中分离出去。
例：FeCl3+3KSCN
Fe(SCN)3+3KCl，
2020/5/18
3．平衡移动方向的判断： （1）从正、逆反应速度是否相等判断：
化学平衡状态 外界条
υ正=υ逆
件改变
υ正≠υ逆
向右移动
不移动
向左移动
2020/5/18
υ正＞υ逆 υ正=υ逆 υ正＜υ逆
（2）从浓度商和平衡常数分析：
对于一个可逆反应：mA+nB
pC + qD，
在平衡状态时，平衡常数
(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850℃时,若向一容积不变的密闭容器中同时充入1.0
mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol ①当x＝5.0时，上述平衡向
C逆O反2和应x mo方l H向2，移则动：。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应
满足的条件是 0≤x＜3.0 。
(3)在850℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其他物质的投料
2020/5/18
aA(g)+bB(g)
V’正 = V’逆
a+b=c
cC(g) 速
率画
ห้องสมุดไป่ตู้
-
时出
间增
关大
系和
图减
V’正
=
V’逆
小 压
强
时
的
压强对化学平衡的影响的注意事项
①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； ②平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不 能使平衡移动； ③压强的变化必须引起参与反应物质的浓度改 变才能使平衡移动。
原平衡被破坏
C（A） = C 2
消除
C1 <
新平衡
C（A） = C 3 C3 < C2
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)
讨论:
当减小 C 的浓度时, 平衡将怎样移动?
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)
当增加D的量时, 平衡将会如何?
2020/5/18
平衡不发生移动
下列4个图分别是描述浓度对化学平衡移动影响的图像， 请大家分析 t 时刻时浓度的变化及平衡如何移动？
增 V（molL-1S-1）
大
V,正
反
应 V正 物 浓
V正= V逆
V’逆
平衡状态Ⅰ
度 V逆
0 2020/5/18
t1
t2
t3
V”正 = V”逆 平衡状态Ⅱ
t（s）
1）浓度
A(g)+3B(g)
增大A的浓度
2C(g)+2D(s)
消耗 A 就要减少A的浓度
平衡向右移动
原平衡
C（A） = C 1
减弱
2020/5/18
K
[C]P [ A]m
[D]q [B]n
非平衡状态时有浓度商
当Q = K时，达平衡 当Q < K时，正向移动 当Q > K时，逆向移动
欲破坏化学平衡状态，必须使Q ≠ K， 2020/5/18
【例】现有反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g);
△H<0。在850℃时，K＝1。
(1)若升高温度到950℃时，达到平衡时K 小于 1
（三）化学平衡移动
1.化学平衡移动的概念
当改变已经达到化学平衡的可逆反应的条 件时,平衡状态被破坏,随反应的进行重新达到 新平衡的过程.
2.移动原理
勒夏持列原理：如果改变影响平衡的一个 条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着 能够减弱这种改变的方向移动。
2020/5/18
注意: ①影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种； ②原理适用范围：只适用于一项条件发生变化 的情况(即温度或压强或一种物质的浓度)，当 多项条件同时发生变化时，情况比较复杂； ③平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消） 外界条件的变化。 ④平衡移动：是一个“平衡状态→不平衡状态 →新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡 体系，条件改变后，可能发生平衡移动。
不 别为变a，％当、上b％述，反则应a达小到平于衡后b(，填测“大得于H”2的“体小于积”分或数“分等 2020/5/18
4.影响化学平衡的条件
-------浓度、压强、温度、催化剂等。
(1)浓度的影响
2020/5/18
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；
速率-时间关系图：
2020/5/18
结论：在其他条件不变， 增大反应物浓度，平衡朝正反应方向移动； 减小反应物浓度，平衡朝逆反应方向移动。
减小生成物浓度，平衡朝正反应方向移动； 增大生成物浓度，平衡朝逆反应方向移动。 注意： ⑴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。
图1
图2
阅
图
训
练 图3
图4
2020/5/18
分析反应速度图像 须知：
三步分析法： 一看反应速率是增大还是减小； 二看△V正 、 △V逆的相对大小； 三看化学平衡移动的方向。
对于时间——速度图像 看清曲线是连续的，还是跳跃的。 分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。 增大反应物浓度V正 突变，V逆 渐变。 升高温度，V吸热 大增，V放热 小增。 压强 的改变，V缩小 大变，V增大 小变，体积不变的反应 ，速 率等变。
改变下列条件平衡如何移动：
（1）加入FeCl3粉末 向右移动 （2）加入NaOH固体 向左移动
（3）加入KCl固体 不移动
例:对气体分子数不变的反应,同等程度地增 大或减小各物质的浓度,化学平衡__不__移__动__。
2020/5/18
（2）压强的影响
其他条件不变，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。
2020/5/18
(3)温度的影响
2NO2 (g)
N2O4 (g) △H<0
升高温度，平衡向吸热方向移动； 降低温度，平衡向放热方向移动。
注：升高温度同时加快正逆反应速率，但吸热 反应的速率增加的更多，故升温使可逆反应向 吸热反应方向移动。即温度对吸热反应的速率 影响更大。
2020/5/18
⑴只有压强的变化引起反应物质的浓度变化时， 化学平衡才有可能移动； ⑵平衡移动过程中速率的变化情况（结合平衡 移动方向分析）
2020/5/18
压
aA(g)+bB(g)
cC(g)
强
对
化
学 平
a+b>c
衡
的
影
响
2020/5/18
a+b<c
-
速 率画 时出 间增 关大 系和 图减
小 压 强 时 的
压 强 对 化 学 平 衡 的 影 响