恒温恒压下化学平衡移动的探讨

化学平衡移动问题一、化学平衡移动影响条件（一）在反应速率（v）－时间（t）图象中，在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后，V正、V逆的变化有两种：V正、V逆同时——温度、压强、催化剂的影响V正、V逆之一——一种成分浓度的改变对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pc(g) + qD(g) + (正反应放热)【总结】1.增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向反应方向移动。

增大压强，化学平衡向的方向移动；减小压强，平衡会向的方向移动。

升高温度，平衡向着热反应的方向移动；降低温度，平衡向热反应的方向移动。

催化剂平衡移动2.关于压强问题几个结论①恒容下充入与反应无关的气体②恒压下充入与反应无关的气体③恒容下充入唯一的反应物（生成物）或按比例充入各反应物（反应混合物） ④恒压下充入唯一的反应物（生成物）或按比例充入各反应物（反应混合物）（二）勒夏特列原理(平衡移动原理)如果改变影响平衡的一个条件，平衡就会向着 这种改变的方向移动。

二、衡常数的数学表达式及单位：如对于达到平衡的一般可逆反应：aA +bB pC + qD 反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、C (B)、C(C) 、C(D) 化学平衡常数K c = K c 只与 有关，Qc ＜K c 平衡 移Qc ＞K c 平衡 移；若aA+ bB pC + qD 平衡常数为K 则pC + qDaA + bB 平衡常数为 2aA+ 2bB 2pC + 2qD 平衡常数为练习：1.某温度下，在密闭容积不变的容器中发生如下反应：2M （g ）+N （g ）2E （g ），开始充入2mol(g)，达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M 和1molN 的混气体，达平衡时M 的转化率为（ ）A ．20%B ．40%C ．60%D ．80%2.某温度下，在一个2L 的密闭容器中，加人4molA 和2molB 进行如下反应：3A （g ）+2B （g ）4C （？）+2D （？），反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC ，且反应的前后压强之比为5:4（相同的温度下测量），则下列说法正确的是（） A ．该反应的化学平衡常数表达式是K=2324)()()()(B c A c D c C cB ．此时，B 的平衡转化率是35％C ．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大D ．增加C ，B 的平衡转化率不变4.在体积和温度不变的密闭容器中充入1mol H 2O 蒸气和足量铁粉，建立平衡3Fe （s ）+4H 2O （g ）Fe 3O 4（s ）+4H 2（g ）之后，测得H 2O 蒸气的分解率为x%，浓度为c 1mol ／L 。

第2课时 影响化学平衡移动的因素(一) 浓度、压强对化学平衡移动的影响[学习目标定位] 1.通过外界条件对可逆反应速率的影响，掌握化学平衡移动的内在因素。

2.通过实验探究，讨论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。

一 化学平衡状态的移动1．在一定条件下，把1 mol N 2和3 mol H 2充入一密闭容器中发生反应N 2＋3H 22NH 3，一段时间后达到平衡。

在某一时刻，保持容器容积不变，充入N 2，此时，c (N 2)增大，v 正增大，c (NH 3)不变，v 逆不变，随着反应的进行，c (N 2) ，v 正 ，c (NH 3) ，v 逆 ，最终 。

2．在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如 、气体反应的 、 等)，化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等)，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。

这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。

3．化学平衡移动可表示为化学平衡移动方向的判断条件改变⎩⎪⎨⎪⎧若v 正＝v 逆，平衡不移动；若v 正>v 逆，平衡向正反应方向移动；若v 正<v 逆，平衡向逆反应方向移动。

1．试根据下列图像判断化学平衡移动的方向。

答案①向正反应方向移动；②向逆反应方向移动；③平衡不移动。

二浓度对化学平衡移动的影响1．按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中：Cr2O2－7＋H2O2CrO2－4＋2H＋橙色黄色Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)溶液颜色溶液颜色对可逆反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，分别增大c(Fe3＋)和c(SCN－)后，化学平衡均向正反应方向移动；滴加NaOH溶液，由于3OH－＋Fe3＋===Fe(OH)3↓，减小了Fe3＋的浓度，化学平衡向逆反应方向移动3.已知反应m A(g)＋n B(g)p C(g)ΔH<0，m＋n<p，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：回答下列问题：浓度对化学平衡移动的影响当其他条件不变时：(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向反应方向移动。

恒温恒容下气体反应达平衡移动方向问题：恒温恒容，单一气体反应物和气体产物的反应达到化学平衡状态，当增加一种物质浓度时，平衡移动方向如何判定？例：恒温恒容，向已达平衡的N2O4(g) 2NO2(g)反应体系中继续加入N2O4气体，请问该反应平衡移动的方向？A、平衡正向移动B、平衡逆向移动这个问题通常会有两种看法：(1)选择A。

选择正向移动的一方认为：在加入N2O4气体的瞬间，N2O4浓度增大，浓度商Q<化学平衡常数K，故平衡正向移动。

(2)选择B。

选择逆向移动的一方认为：在加入N2O4气体达到新的平衡状态时，由于温度恒定，该反应的化学平衡常数K=[NO2]2/[N2O4]不变，所以平衡体系中NO2所占百分含量将会减少，故平衡逆向移动。

这两种看法的根本冲突在于判断平衡移动方向的依据不同。

前者是根据旧平衡被破坏的瞬间来判定，后者则是根据新平衡状态与旧平衡状态的改变来判定。

教材48页提到：“对于一个已达化学平衡状态的反应，如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大，则称平衡正向移动或向右移动；反之，称平衡逆向移动或向左移动。

”从这句话可以看出，平衡移动的方向应该是根据移动的“结果”来判定的。

故应选择：B、平衡逆向移动。

化学平衡移动方向判断方法的研究李大塘1，李静1，郭军2(1.湖南科技大学化学化工学院，湖南湘潭411201；2.湖南人文科技学院，湖南娄底417001)[摘要]针对恒温恒压条件下判断化学平衡移动方向这一化学平衡中的难点，运用理论分析方法推导出了恒温恒压下化学平衡移动的普适判据，并通过实例加以佐证。

研究结果表明，在恒温恒压下的气相反应平衡中，改变某一反应组分的含量后，平衡移动的方向主要取决于下列几个方面的因素：①该组分的起始平衡浓度的大小；②所加组分的物质的量的多少；③反应的类型；④摩尔体积。

3结论以上分析结果表明，在恒温恒压下的气相反应平衡中，改变某一反应组分的含量后，平衡移动的方向主要由下列几个方面的因素来决定。

影响化学反应平衡的条件及其因素说明：1、化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件，使正、逆反应速率不再相等，然后在新的条件下使正、逆反应速率重新相等，从而达到新的化学平衡。

也就是说，化学平衡的移动是：平衡状态→不平衡状态→新平衡状态。

2、浓度对化学平衡移动的影响：增大浓度，反应速率加快，降低浓度，反应速率减慢，浓度是通过改变反应速率来影响化学平衡状态的：即增大反应物浓度，降低生成物浓度，平衡正向移动；降低反应物浓度，增大生成物浓度，平衡逆向移动。

3、固体及纯液体的浓度是一定值，不因量的多少而改变，所以增加或减少固体及纯液体的量，不会影响平衡状态。

4、压强对化学平衡移动的影响：对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应速率加快，降低压强，反应速率减慢。

对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，增大或降低压强对平衡的影响：当：①m＋n>p＋q时②m＋n<p＋q时③m＋n＝p＋q时④对于有气体参加的可逆反应，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，降低压强平衡向气体体积增大的方向移动，而对于固体或液体参加的可逆反应，增大或降低压强对平衡没影响。

同样，对于反应前后气体分子总数保持不变的可逆反应，增大或降低压强对平衡没影响，而只能改变反应速率。

⑤增大压强无论平衡移动方向如何，新平衡状态里的速率一定大于原平衡状态的速率；减小压强无论平衡移动方向如何，新平衡状态里的速率一定小于原平衡状态的速率。

⑥压强对平衡状态的影响与浓度对平衡状态的影响的速率－时间图像的区别就在于改变条件时，新平衡状态的反应速率与原平衡状态相比较是否有所变化，浓度是在原有的基础上逐步改变，而压强变化则是整体发生变化。

5、温度对化学平衡的影响：温度升高，反应速率加快，温度降低，反应速率减慢。

对于不同的可逆反应，正反应或逆反应的热效应是不一样的，即若正反应是放热则逆反应一定为吸热，反之亦然。

而温度变化对放热或吸热反应的影响是不一样的。

《恒温恒容、恒温恒压条件下的化学平衡》教学案[考纲要求]1．了解化学反应的可逆性。

2．了解化学平衡建立的过程。

理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

2．理解外界条件（浓度，温度，压强，催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。

一．课前思考：1-1、在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应：2NO 2（气）N2O4（气）达到平衡时，再向容器内通入一定量NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的浓度：A 不变B 增大C 减小D 无法判断1-2、在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应：2NO 2（气）N2O4（气）达到平衡时，再向容器内通入一定量NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数：A 不变B 增大C 减小D 无法判断1-3、在恒温时，一容积可变的密闭容器内发生如下反应：2NO 2（气）N2O4（气）达到平衡时，再向容器内通入一定量NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的质量百分含量：A 不变B 增大C 减小D 无法判断1-4、一定条件下：2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g），△H= —akJ/mol(1) 若在甲、乙两个容积相等的容器中，分别充入甲：2molSO2、1molO2；乙：1molSO2、0.5molO2;在上述条件下充分反应，并保持容积不变，当达到平衡后，试比较：①甲、乙两个容器中放出的热量与a的关系；②甲、乙两个容器中SO2的转化率的大小关系；③甲、乙两个容器中平衡常数的大小关系；（2）若在甲、乙两个容积相等的容积中，分别充入：甲：2molSO2、1molO2；乙：1molSO2、0.5molO2;在上述条件下充分反应，并保持压强不变，当达到平衡后，试比较：①甲、乙两个容器中放出的热量与a的关系；②甲、乙两个容器中SO2的转化率的大小关系；③甲、乙两个容器中平衡常数的大小关系；二、思考与归纳：（1）可逆反应的本质特征是什么？（2）什么是转化率？平衡正向移动则转化率一定升高吗？（3）平衡常数的含义是什么？影响平衡常数的因素有哪些？平衡移动则平衡常数一定会改变吗？（4）上述哪些情况是等效平衡？等效平衡的特征是什么？等效平衡有几种类型？三．应用提升：2-1、某温度下，在一容积可变的密闭容器中，反应2A (g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4moL 、2moL和4moL。

化学平衡的移动和等效平衡一．化学平衡的移动1.移动规律：遵循勒夏特列原理。

（1）浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。

（2）压强：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。

（3）温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。

（4）催化剂：不能使平衡移动，但能减小达到新平衡所需要的时间。

2.例题：（1）反应2A(g)2B(g)+C(g)；△H＞0，达平衡时，要使v正降低、c(A)增大，应采取的措施是（）。

A．加压B．减压C．升温D．降温（2）在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g) + B(g) 3 C(g)；(正反应为放热反应)某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是（）。

A、图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B、图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C、图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D、图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高[小结] 图像题的解题技巧：①四看：看横纵坐标表示的量，看图像的起点，看图像的转折点，看图像的走势；②联系：将题目的已知条件、图像得出的结论和平衡移动原理联系起来，看是否吻合，即可得出结论。

二．等效平衡规律1.恒温、恒容条件下的体积可变的等效平衡如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态时等效的。

例题：在密闭容器中，加入3molA和1 molB，一定条件下发生反应3A（g）＋B（g）2C（g）＋D（g），达平衡时，测得C的浓度为w mol/L，若保持容器中压强和温度不变，重新按下列配比作起始物质，达到平衡时，C的浓度仍然为w mol/L的是( )A.6molA＋2mol B B 1.5mol A＋0.5mol B＋1mol C＋0.5mol DC. 3mol A＋1mol B＋2mol C＋1mol D D 2mol C＋1mol D2.恒温、恒容条件下体积不变的等效平衡如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量成比例，则建立的化学平衡状态时等效的。

化学反应速率化学平衡问题讨论题型一：根据化学计量数之比，计算反应速率【例1】反应4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g)在10L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol ，则此反应的平均速率)(X v （反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（ ）A ．)mol/(L 0.010)(NH 3s v ⋅=B ．)mol/(L 0.001)(O 2s v ⋅=C ．)mol/(L 0.001(NO)s v ⋅=D ．)mol/(L 0.045O)(H 2s v ⋅=【点拨】 正确答案是C 。

【规律总结】遇到这一类题目，一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。

题型二：以图象形式给出条件，计算反应速率【例2】某温度时，在2L 容器中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

由图中数据分析：该反应的化学方程式为_________________。

反应开始至2min ，用Z 表示的平均反应速率为____________。

【点拨】由图可知，X 、Y 的物质的量随反应的进行而减小，Z 的物质的量随反应的进行而增大，则X 和Y 为反应物，Z 为生成物。

∵mol 0.3mol 0.7mol 1.0(X)=-=∆nmol 10.mol 90.mol 1.0(Y )=-=∆nmol 20.mol 0mol 2.0(Z)=-=∆n∴反应方程式为：3X+Y ＝2Z 。

min)mol/(L 0.05min2L 2mol 0.2)(⋅=÷=Z v 题型三：根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小【例3】把下列四种X 溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L 盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）A．10℃20mL 3mol/L的X溶液B．20℃30mL 2mol/L的X溶液C．20℃10mL 4mol/L的X溶液D．10℃10mL 2mol/L的X溶液本题若没有看清楚题目实质，仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢，则会错选C。