第3講影響化學(xué)平衡的因素1、理解化學(xué)平衡的基本概念和建立過程2、了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性3、掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。4、理解可逆反應(yīng)的內(nèi)涵和特點(diǎn)，判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行到平衡狀態(tài)。重點(diǎn):化學(xué)平衡狀態(tài)的概念和特征、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)難點(diǎn):可逆反應(yīng)的理解、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征一、化學(xué)平衡移動(dòng)與勒夏特列含義1．定義:化學(xué)平衡移動(dòng)是指在一定條件下，一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，如果反應(yīng)條件如溫度、壓強(qiáng)，以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度改變了，原來的平衡就會(huì)被破壞，平衡混合物里各組分的百分含量也隨著改變，從而在新的條件下達(dá)到新的平衡，這叫做化學(xué)平衡移動(dòng)。2．勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個(gè)因素(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，這就是勒夏特列原理，也稱化學(xué)平衡移動(dòng)原理。二、平衡移動(dòng)方向的判據(jù)⒈在等溫下，對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系可以判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向。①當(dāng)V正=V逆，已達(dá)平衡態(tài)，平衡不再移動(dòng)。②當(dāng)V正>V逆，為了達(dá)到平衡，需要V正減小，V逆增大，稱為平衡正移/平衡右移。③當(dāng)V正<V逆，為了達(dá)到平衡，需要V逆減小，V正增大，稱為平衡逆移/平衡左移⒉在等溫下，對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)的大小關(guān)系可判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向。①當(dāng)Q＝K時(shí)，可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。②當(dāng)Q<K時(shí)，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。③當(dāng)Q>K時(shí)，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。⒊對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)(減小容器的容積)，會(huì)使化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)(增大容器的容積)，會(huì)使平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。4、反應(yīng)前后氣體的總體積沒有變化的可逆反應(yīng)，增大或減小壓強(qiáng)都不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。固體或液態(tài)物質(zhì)的體積受壓強(qiáng)的影響很小，可以忽略不計(jì)。因此，當(dāng)平衡混合物中都是固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)時(shí)，改變壓強(qiáng)化學(xué)平衡一般不發(fā)生移動(dòng)。5．溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)表明，在其他條件不變的情況下，升高溫度，會(huì)使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；降低溫度，會(huì)使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。6．催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑能夠同等程度地改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。因此，它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響，但是使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間7、在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)溫度不改變，平衡一定不發(fā)生移動(dòng)。()(2)若v(逆)增大，平衡一定逆向移動(dòng)。()(3)不論恒溫恒容，還是恒溫恒壓容器，加入稀有氣體，平衡皆發(fā)生移動(dòng)。()(4)若起始加入原料的物質(zhì)的量相等，則各種原料的轉(zhuǎn)化率不一定相等。()(5)通過改變一個(gè)條件使某反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率一定增大。()答案(1)√(2)×(3)×(4)√（5）×考點(diǎn)1濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響化學(xué)反應(yīng)aA＋bB?cC＋dD(A、B、C、D均不是固體或純液體)濃度的變化增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減小生成物濃度反應(yīng)速率變化v正瞬間增大，v逆瞬間不變，v正′>v逆′v正瞬間減小，v逆瞬間不變，v逆′>v正′v逆瞬間增大，v正瞬間不變，v逆′>v正′v逆瞬間減小，v正瞬間不變，v正′>v逆′平衡移動(dòng)方向正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向正反應(yīng)方向v-t圖像規(guī)律總結(jié)在其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)eq\a\vs4\al([特別提醒])(1)“濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”中的“濃度”是指與反應(yīng)有關(guān)的氣體或溶液中實(shí)際參加反應(yīng)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(duì)化學(xué)平衡無影響。(2)有固體參加的可逆反應(yīng)中，增加固體的量不會(huì)對(duì)化學(xué)平衡造成影響。(3)工業(yè)生產(chǎn)中，常通過適當(dāng)增大成本較低的反應(yīng)物的濃度來提高成本較高的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或及時(shí)分離出產(chǎn)物提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，以降低生產(chǎn)成本。在可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列的改變，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響如何?A、增加碳的量B、容器的體積縮小一半C、保持體積不變，充入N?，使體系的壓強(qiáng)增大一倍_D、保持壓強(qiáng)不變充入N?.【答案】不影響反應(yīng)速率、v加快、v不變、v一定要減小【解析】A增加碳的量，不影響反應(yīng)速率。B容器體積縮小一半(即增大壓強(qiáng))，氣體濃度變大v加快。C、當(dāng)充入N2，由于容器體積不變，盡管壓強(qiáng)增大，但氣體的濃度并未改變。因此v不變。而充入N2，保持壓強(qiáng)不變。D、容器的體積一定要擴(kuò)大，此時(shí)氣體濃度一定減小，v一定要減小。設(shè)C+CO??2CO(正反應(yīng)吸熱)反應(yīng)速率為v?;N?+3H??2NH?(正反應(yīng)放熱)，反應(yīng)速率為v?。對(duì)于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，v?和v?的變化情況為()A.同時(shí)增大B.同時(shí)減小C.v?增加,v?減小D.v?減小,v?增大【答案】A【解析】對(duì)于CO2+C=2C0是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為，升高溫度，反應(yīng)速率增大，對(duì)于N2+3H2=2NH3是放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為v2，升高溫度，反應(yīng)速率增大，即化學(xué)反應(yīng)中，無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，溫度升高時(shí)，活化分子的百分含量增大，化學(xué)反應(yīng)速率都增大，故選A.答案選A。下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是()A.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變C.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率D.任何化學(xué)反應(yīng)，都需要催化劑E.電解水時(shí)，往水中加少量NaOH，可使電解速率明顯加快，所以NaOH是這個(gè)反應(yīng)的催化劑【答案】BC催化劑可以改變反應(yīng)速率，但需注意:①這里的“改變”包括加快或減慢.通常把能加快反應(yīng)速率的催化劑稱為正催化劑，減慢反應(yīng)速率的催化劑稱為負(fù)催化劑，②催化劑具有選擇性，即不同的反應(yīng)一般有不同的催化劑.③催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng).④如果反應(yīng)是可逆反應(yīng)，則催化劑可同等程度地改變正逆反應(yīng)的速率，催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因是它能改變反應(yīng)機(jī)理，在化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng)，經(jīng)過一系列變化之后，催化劑又恢復(fù)到原來的狀態(tài)，盡管催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但對(duì)于不能起反應(yīng)的物質(zhì)，是不能使其反應(yīng)的，在電解水中，加入少量NaOH，可增大水中離子濃度，加快電荷移動(dòng)速率，NaOH并沒有改變反應(yīng)機(jī)理，故不是催化劑另外，有些反應(yīng)是不需要催化劑的，如燃燒、中和反應(yīng)等。考點(diǎn)2壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響一、化學(xué)反應(yīng)aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)a＋b>c＋daA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)a＋b<c＋daA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)a＋b＝c＋d體系壓強(qiáng)的變化增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率的變化v正、v逆同時(shí)增大，且v正′>v逆′v正、v逆同時(shí)減小，且v逆′>v正′v正、v逆同時(shí)增大，且v逆′>v正′v正、v逆同時(shí)減小，且v正′>v逆′v正、v逆同時(shí)增大，且v正′＝v逆′v正、v逆同時(shí)減小，且v正′＝v逆′平衡移動(dòng)方向正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向正反應(yīng)方向不移動(dòng)不移動(dòng)v-t圖像規(guī)律總結(jié)在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)減小的反應(yīng)方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)增大的反應(yīng)方向移動(dòng)；反應(yīng)物與生成物的氣體分子數(shù)相等時(shí)，改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)下列反應(yīng)中，當(dāng)其他條件不變時(shí)增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快的是()①Nz+Oz=NO2②Fe+CuSO4=Cu+FeSO4③2NH32+3Hz④2SO2+Oz2SOsA只有①B①②③C①③④D全部【答案】反應(yīng)物中存在氣體的反應(yīng)是①③④，它們的反應(yīng)速率都隨壓強(qiáng)的增大而加快。②反應(yīng)的反應(yīng)物中沒有氣體，增大壓強(qiáng)不能使其反應(yīng)速率加快。故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。一定溫度下，反應(yīng)C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)在密閉容器中進(jìn)行，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，下列措施不能使平衡發(fā)生移動(dòng)的是()①增加C的物質(zhì)的量②保持容器容積不變，充入He使體系壓強(qiáng)增大③將容器的容積縮小一半④保持壓強(qiáng)不變，充入He使容器容積變大A．①② B．②③ C．①④ D．③④【答案】A【解析】①因濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，但是固體量的增減不影響反應(yīng)速率，所以增加C(s)的量，反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)，故①選;②保持體積不變，充入氮?dú)猓獨(dú)獠粎⑴c反應(yīng)，反應(yīng)體系中的各物質(zhì)的濃度不變，則反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)，故②選;③將容器的體積縮小一半，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，故③不選;④保持壓強(qiáng)不變，充入氮?dú)猓谷萜鞯捏w積變大，相當(dāng)減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，故④不選.故選A。6、對(duì)已達(dá)平衡的下列反應(yīng):2X(g)+Y(g)27(g),減小壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是()A逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡逆向移動(dòng)B逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡正向移動(dòng)C正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)【答案】C減小壓強(qiáng)正逆反應(yīng)速率減小，為氣體體積減小的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)使平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)速率減小的倍數(shù)大于逆反應(yīng)速率減小的倍數(shù)，故選:C。1、下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是：

()A.工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的氧氣，以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率B.合成氨工廠通常采用20MPa~50MPa壓強(qiáng)，以提高原料的利用率；C.在實(shí)驗(yàn)室里，可用碳酸鈣粉末和稀硫酸制得二氧化碳?xì)怏w；D.實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣。【答案】C勒夏特列原理為:如果改變影響平衡的條件之一，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，使用勒夏特列原理時(shí)，該反應(yīng)必須是可逆反應(yīng)，否則勒夏特列原理不適用.解答:解:A.工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的氧氣，有利用平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可用勒夏特列原理解釋，故A不選:B.合成氨工廠通常采用高壓(20MPa~50Mpa)條件，有利用平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可用勒夏特列原理解釋，故B不選;C.實(shí)驗(yàn)室不能用碳酸鈣粉末和稀硫酸反應(yīng)制備二氧化碳?xì)怏w，應(yīng)用稀鹽酸，不能用勒夏特列原理解釋，故C選;D.氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，該反應(yīng)存在溶解平衡，飽和食鹽水中含有氯化鈉電離出的氯離子，飽和食鹽水抑制了氯氣的溶解，所以實(shí)驗(yàn)室可用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，可用勒夏特列原理解釋，故D不選.答案為C2.某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g)+N(g)=2G(g)若開始時(shí)只充入2molG(g),達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)比起始時(shí)增加20%，若開始時(shí)只充入2molM和1molN的混合氣體，達(dá)平衡時(shí)M的轉(zhuǎn)化率為

()?A.20%

B.40%

C.60%

D.80%【答案】D【解析】若開始時(shí)只充入2molG(g)，達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)比起始時(shí)增加20%，則物質(zhì)的量增大為2mol×20％=0.4mol則:2G(g)=3M(g)+N(g)物質(zhì)的量增大開始時(shí)只充入3molM和1molN的混合氣體，轉(zhuǎn)化到右邊可以得到2molG(g)，恒溫恒容下，兩次平衡為完全等效平衡，平衡時(shí)M的物質(zhì)的量相等，則參加反應(yīng)M的物質(zhì)的量為：3mol?0.6mol=2.4mol,，故M的轉(zhuǎn)化率為2.4mol/3mol×100%=80%,故選:D。3.某溫度下，體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng)：X(g)+Y(g)?Z(g)+W(s);△H>0下列敘述正確的是()A.加入少量W，逆反應(yīng)速率增大B.當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡C.升高溫度，平衡逆向移動(dòng)D.平衡后加入X，上述反應(yīng)的△H增大【答案】B【解析】A.W在反應(yīng)中是固體，固體量的增減不會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變和化學(xué)平衡的移動(dòng)，故A錯(cuò)誤;B.隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，壓強(qiáng)不變說明到達(dá)平衡，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)，故B正確;C.該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)，即向正反應(yīng)移動(dòng)，故C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)熱△h與物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不變，熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱不變，與參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選:B。4．3.一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2molsO?和1molO?,發(fā)生下列反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)=2SO?(g),達(dá)到平衡后改變下述條件，SO?氣體平衡濃度不改變的是()A.保持溫度和容器體積不變,充入1molsO?(g)B.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1molsO?(g)C.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1molO?(g)D.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1molAr(g【答案】B【解析】A.溫度和容器的體積不變，充入?1molSO?(g),按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，得到n(SO?)=1mol,n(O?)=0.5mol,不滿足2molSO?,1molO?,與原來的平衡不是等效平衡，所以SO?氣體平衡濃度改變，故A不符合；B.溫度和容器的壓強(qiáng)不變，充入1molSO?(g),按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，得到n(SO?)=1mol,n(O?)=0.5mol滿足n(SO?):n(O?)=2:1,與原來的平衡是等效平衡，所以SO?氣體平衡濃度不改變，故B符合；C.保持溫度和容器的壓強(qiáng)不變，充入?1molO?(g),增大反應(yīng)物的濃度平衡正移，平衡向正反應(yīng)移動(dòng),SO?的平衡濃度增大，故C不符合；D.保持溫度和容器的壓強(qiáng)不變，充入1molAr，體積增大，反應(yīng)混合物產(chǎn)生的壓強(qiáng)減小，平衡因該向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)，即平衡逆向移動(dòng)，三氧化硫的濃度減小，故D不符合；故選:B。5.密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)＋3B(g)?2C(g)ΔH<0，根據(jù)下列速率－時(shí)間圖像，回答下列問題。(1)下列時(shí)刻所改變的外界條件是：t1________；t3________；t4________。(2)物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)最大的時(shí)間段是____________。(3)上述圖像中C的體積分?jǐn)?shù)相等的時(shí)間段是____________。(4)反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是__________。(5)t0～t1、t3～t4、t5～t6時(shí)間段的平衡常數(shù)K0、K3、K5的關(guān)系為________。【答案】1)升高溫度使用催化劑減小壓強(qiáng)(2)t5～t6(3)t2～t3、t3～t4(4)t3～t4(5)K0>K3＝K5【解析】(1)t1時(shí)，正、逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則應(yīng)為升高溫度；t3時(shí)，正、逆反應(yīng)速率都增大，正、逆反應(yīng)速率相等，平衡不移動(dòng)，應(yīng)為加入催化劑；t4時(shí)，正、逆反應(yīng)速率都減小，且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，由方程式計(jì)量數(shù)關(guān)系可知，應(yīng)為減小壓強(qiáng)。(2)t1～t2，t4～t5，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的A逐漸增多，A的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，所以A的體積分?jǐn)?shù)最大的時(shí)間段是t5～t6。(5)溫度不變，平衡常數(shù)不變，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小，t1時(shí)升高溫度，平衡常數(shù)減小，故t0～t1、t3～t4、t5～t6時(shí)間段的平衡常數(shù)K0、K3、K5的關(guān)系為K0>K3＝K5。6.近年來霧霾污染日益嚴(yán)重，原因之一是機(jī)動(dòng)車尾氣中含有NO、NO2、CO等氣體，火力發(fā)電廠釋放出大量的NOx、SO2和CO2等氣體也是其原因，現(xiàn)在對(duì)其中的一些氣體進(jìn)行了一定的研究：某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和一氧化氮，發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋2NO(g)eq\a\vs4\al(eq\a\vs4\al())N2(g)＋CO2(g)ΔH＝akJ·mol－1在T1℃時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的量濃度如下表：時(shí)間/mineq\o(\s\up27(濃度/),\s\do5((mol·L－1)))01020304050NO1．00．680．500．500．700