第三节化学平衡

综合以上2个实验结论，平衡移动的方向与 物质浓度变化有什么关系？
一、浓度对化学平衡的影响：
改变条件
①反应物浓度↑
平衡移动方向 正向 逆向
②生成物浓度↓
③反应物浓度↓
④生成物浓度↑
意义： 增大成本较低的反应物的浓度，
提高成本较高的原料的转化率。
思考：
1、在SO2转化为SO3的过程中，应该怎样 通过改变浓度的方法来提高SO2的转化率？
二、意义
K值的大小，表示在一定温度下，反应达到平衡 时该反应进行的程度（反应的限度）。
（1）K值越大，反应程度增大，转化率越高；反 之则转化率越低。
（2）K值与浓度无关，只随温度变化而变化
请大家写出下列反应的化学平衡常数表达式
如：Fe3O4(s) + 4CO(g)
高温
3Fe(s) + 4CO2(g)
1、催化剂通过什么方式改变反应速率？
2、催化剂对正、逆反应活化能的降低程度是否相同？
3、催化剂对正、逆反应速率的影响程度是否相同？ V（molL-1S-1） V’正= V’逆
V正= V逆
0
t1

T(s)
催化剂对化学平衡移动的注意点
同等程度改变化学反应速率，V’正= V’逆，只改变 反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡 的移动。
V(molL-1S-1) V’正= V’逆 V正= V逆
0
t2
T(s)
小结：
要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件 的改变而引起V正≠ V逆。
平衡移动的本质：
化学平衡为动态平衡，条件改变造成 V 正≠ V 逆
平衡移动原理（勒沙特列原理）：
如果改变影响平衡的条件（如浓度、 压强、或温度）等，平衡就向能减 弱这种改变的方向移动。
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 B • ① 生成物的百分含量一定增加② 生成物的产 量一定增加③ 反应物的转化率一定增大④ 反 应物浓度一定降低⑤ 正反应速率一定大于逆 反应速率⑥ 使用了合适的催化剂 • A ① ② (B) ② ⑤ (C) ③ ⑤ (D) ④ ⑥
增加氧气的浓度
2、可逆反应H2O(g)＋C(s) CO(g)＋H2(g) 在一定条件下达平衡状态，改变下列条件， 能否引起平衡移动？CO浓度有何变化? ①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加H2浓度
① ③
浓度对化学平衡移动的几个注意点
①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。 ②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。
三、使用平衡常数应注意的问题 （1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态 （2）平衡常数表示反应进行的程度，不表示 反 应的快慢，即速率大，K值不一定大 （3）在进行K值的计算时，纯固体、纯液体不 作考虑，表达式中不需表达 如：Fe3O4(s) + 4H2(g) 一定温度下
•化学平衡移动的概念:
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化 学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。 已建立平衡状态的体系 •研究对象：
•平衡移动的标志：
1、反应混合物中各组分的浓度发生改变
2、 V正≠ V逆
一、浓度对化学平衡的影响：
实验2-5： 1、你如何判断平衡发生了移动？ 2、该实验通过改变什么条件，使化学平衡移动？ 如何改变的？ 3、增加H+浓度时，平衡向哪个方向移动？减 少H+浓度呢？
不变，各组分的含量一定。
(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新
的条件下建立新的平衡。
判断可逆反应达到平衡状态？
重要题型：
【例１】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是 （ AC ） A. C的生成速率与C分解的速率相等 B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1:3:2
Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
实验2-6：
1、该实验通过改变哪种物质的浓度，使化学平 衡移动？如何改变的？ 2、增加Fe3+、SCN-浓度时，平衡向哪个方向 移动？减少Fe3+浓度呢？ 3、实验过程中为什么使用饱和FeCl3溶液？
Fe3+ + 3SCN-
Fe(SCN)3 (硫氰化铁)
反应 。判断下列反应，属于可逆反应的是 ①②⑤⑥⑦ ，
①二氧化硫的催化氧化 ②氮气和氢气的化合 ③水的电 解 ④可燃物的燃烧 ⑤氨气溶于水 ⑥氯气溶于水 ⑦二氧化硫和水的反应 ⑧三氧化硫和水的反应 ⑨铁置 换硫酸铜溶液中的铜
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进行中
本 课 时 栏 目 开 关
c(N2) 减小 c(H2) 减小 c(N2) 不变 c(H2) 不变
D
三、化学平衡常数
观察课本P28面表格：从中寻找规律？
如果在表中加入一列，起始物质既有H2、I2也有 HI，平衡常数是否还是相等？
一、化学平衡常数表达式
对于可逆反应（如：aA+bB cC+dD）在某温度 下达到的化学平衡状态，平衡体系中各物质的浓度满足 下面关系： c d
c (C ) c ( D) K a b c ( A) c ( B)
正反应速率增大 → → 体积缩小 → 浓度增大 解释： 加压 逆反应速率增大
→ V正>V逆 →平衡向正反应方向移动。
压强对化学平衡的影响：
反应类型 改变条件 平衡移动方向 正向移动 逆向移动
正反应为气体物质 增大压强 的量减少的反应 减小压强
正反应为气体物质 增大压强 的量增加反应 减小压强
气体物质的量不变 增大压强 的反应 减小压强
减小 c(NH3) 增大 增大
平衡时
不变 c(NH3) 不变 不变
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2.以上过程用速率—时间(v－t)图像可表示为
速 率
本 课 时 栏 目 开 关
正反应 速率 逆反应 速率
相等
化学平衡状态
时间
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[归纳总结] 1．化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里，当正、逆两个方向的反应速率 相等 时，反应体系中所有参加反应的物质的 质量 或 浓度 保持恒定的状态。也就是在给定条件下，反应达到了 “ 限度 ”，这种状态称为化学平衡状态，简称为化学平衡。 2．化学平衡的特征 化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变，即： (1)研究的对象是 可逆 反应。 (2)化学平衡的条件是 v 正和 v 逆 相等 。 (3)化学平衡是一种 动态 平衡，此时反应并未停止。 (4)当可逆反应达到平衡时， 各组分的质量(或浓度)为一 定值 。 (5)若外界条件改变，平衡可能发生 改变 ，并在新条件下建立 新的平衡。
解读：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量浓度），平衡 将想着能够减弱这种改变的方向移动！
平衡移动的本质：
化学平衡为动态平衡，外界条件改变造成： V 正≠ V 逆
请用速率时间图解释下列平衡移动的情况
压强：1、对于反应，在一定温度下 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b > c+d a、增大压强 b、减小压强 2、对于反应，在一定温度下 aA(g)+bB(l) cC(g)+dD(g) a＜ c+d a、增大压强 b、减小压强 3、对于反应，在一定温度下 aA(s)+bB(g) cC(g)+dD(g) b = c+d a、增大压强 b、减小压强
③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。
二、温度对化学平衡的影响：
2NO2 （红棕色） 反应类型 N2O4 ∆H =－ 57 KJ （无色） 改变条件 降低温度 正反应为吸热反应 升高温度 降低温度 平衡移动方向
正反应为放热反应 升高温度
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? ① 2NO(g) + O2(g) 2NO2 (g) ② H2O(g) + C (s) CO(g) + H2(g) ③ H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) ④ H2S(g) H2(g) + S(s)
逆向移动
正向移动 不移动 不移动
速率-时间关系图：
aA(g)+bB(g)
V（molL-1S-1）
增大压强
cC(g)+dD(g) a+b > c+d
V‘正 V”正 = V”逆
V正
V正= V逆
V’逆 V逆
t1 0
t2
t（s）
思考：对于反应
高温
H2O+CO
催化剂
H2+CO2
如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？ 速率-时间关系图：
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这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应 生成的CO、H2O的量，既各种反应物、生成 物的浓度不再改变！
速 率 正反应 速率 逆反应 速率
图中阴影部分面积表 示什么？
相等
时间
反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保 持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要 重点研究的重要概念—化学平衡状态
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 A. a＞b+c B. a＜b+c C. a＝b+c D. a＝b=c