探究浓度对化学平衡的现象

【分析】 要探究浓度对化学平衡的影响，要选择反应后颜色变化较明显易于观察的，可选用 和 的显色反应。根据颜色的变化判断平衡移动的方向，分别增加反应的两种离子物质的量，观察对化学平衡的影响。在平衡状态下 ，在温度一定时 是一个定值。而增大反应物浓度或减小生成物的浓度会使 ，则平衡右移；减小反应物浓度或增大生成物的浓度会使 ，则平衡左移达到新的平衡状态。而改变其中 和 的浓度不会对化学平衡产生影响，因为这两种离子并没有参加反应。 ①将溶液与 KSCN溶液等体积混合，观察溶液的颜色；然后，再向其中加入少量的KSCN固体，观察溶液颜色的变化；②将溶液与 KSCN溶液等体积混合，观察溶液的颜色；然后，再向其中加入少量的 固体，观察溶液颜色的变化。 n（4）编号 实验现象 实验结论1 两溶液混合后，溶液呈血红色，加KSCN固体，颜色加深 增大[ ]，平衡向生成 的方向移动2 两溶液混合后，溶液呈血红色，加 固体，溶液颜色加深 增大[ ]，平衡向生成 的方向移动（5）温度一定时，该反应的平衡常数 是一个定值。当增大反应物浓度〔[ ]或[ ]〕或减小生成物浓度〔[ ]〕时，浓度商 ，平衡状态被破坏，向消耗反应物的方向移动，即平衡右移，从而使 ，反应重新达到新的平衡状态，即平衡会向右移动；反之，减小反应物浓度或增加生成物浓度，则 ，化学平衡向消耗生成物的方向移动，即平衡左移才能达到新的平衡状态。 n规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。 n（6）不移动。 和KSCN在溶液里反应，实质是 和 的反应， 和 并未参加反应。因此，改变[ ]或[ ]不能使平衡发生移动。 【点评】 只有参加反应的物质浓度变化才可能引起平衡移动。

化学平衡

（1）三价铁离子可以和硫氰酸根离子之间发生络合反应，反应实质是：Fe3++SCN-?Fe（SCN）3，所的溶液是红色的，根据影响化学平衡移动的原理：增大任何一种反应物的浓度促使化学平衡向正反应的方向移动，所以增加铁离子和硫氰酸根离子的量，均可以使得溶液颜色加深，化学平衡正向移动，故答案为：Fe3++SCN-?Fe（SCN）3；

浓度对化学平衡移动的影响

规则1 浓度对化学平衡的影响

当一个化学反应达到平衡的时候，其它反应条件不变，只改变其中任何一种反应物或生成物的浓度，就会改变正反应或逆反应的反应速率，使它们不再相等，从而使平衡移动。

〔实验1－4 〕 在一个小烧杯里混合10mL0.01mol/L氯化铁溶液和10mL 0.01mol/L硫氰化钾溶液，溶液立即变成红色。把这红色溶液平均分到三个试管里，在第一个试管里加入少量1mol/L氯化铁溶液，在第二个试管里加入少量1mol/L 硫氰化钾溶液。观察这两个试管里溶液颜色的变化，并跟第三个试管相比较。

氯化铁跟硫氰化钾（KSCN）起反应，生成红色的硫氰化铁Fe(SCN)3和氯化钾，这个反应可表示如下：

从上面实验可知，在平衡混合物里，当加入氯化铁溶液或硫氰化钾溶液以后，溶液的颜色都变深了。这说明增大了任何一种反应物的浓度都促使化学平衡向正反应的方向移动，生成更多的硫氰化铁。

其它实验也可证明，在达到平衡的反应里，减小任何一种生成物的浓度，平衡会向正反应的方向移动；减小任何一种反应物的浓度，平衡会向逆反应的方向移动。

由此可见，在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应的方向移动。

在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。例如，在硫酸工业里，常用过量的空气使二氧化碳充分氧化。

规则2 压强对化学平衡的影响

处于平衡状态的反应混合物里，不管是反应物或生成物，只要有气态物质存在，那么改变压强也常常会使化学平衡移动。

[实验1-5] 如图1-2，用注射器（50ml或更大些的）吸入约20ml二氧化氮和四氧化二氮的混合气体（使注射器的活塞达到I处）。吸入气体后，将细管端用橡皮赛加以封闭。然后把注射器的活塞往外拉到II处。观察当活塞反复地此从I处到II处及从II处到I处时，管内混合气体颜色的变化。

二氧化氮（红棕色气体）跟四氧化二氮（无色气体）在一定条件下处于化学平衡状态。在这个反应里，每减少2体积的NO2就会增加1体积的N2O4。

从实验1-5中可知，把注射器的活塞往外拉，管内体积增大，气体的压强减小，浓度减小，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。逐渐变深是因为平衡向逆反应的方向移动，生成了更多的NO2。把注射器的活塞往里压，管内体积减小，气体的压强增大，浓度增大，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。逐渐变浅是因为平衡向正反应的方向移动，生成了更多的N2O4。

从上面的实验可以看出，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。

在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，例如：

在这种情况下，增大或减小压强就不能使化学平衡移动。

固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以略去不计。因此，平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动。

规则3 温度对化学平衡的影响

在吸热或放热的可逆反应里，反应混合物达到平衡状态以后，改变温度也会使化学平衡移动。

〔实验1－6〕装置如下图所示，两个连通着的烧瓶里，盛有二氧化氮跟四氧化二氮达到平衡的混合气体。然后用夹子夹住橡皮管，把一个烧瓶放进热水里，把另一个烧瓶放入冰水（或冷水）里，观察混合气体的颜色的变化，并与常温时盛有相同混合气体的烧瓶中的颜色进行对比。

温度对化学平衡的影响

在二氧化氮生成四氧化二氮的反应里，正反应是放热反应，逆反应是吸热反应。

从上面实验可以知道，混合气体受热颜色变深，说明二氧化氮浓度增大，平衡向逆反应方向移动。混合气体被冷却，颜色变浅，说明二氧化氮浓度减小，平衡向正反应的方向移动。

由此可见，在其他条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低会使化学平衡向着放热反应的方向移动。

规则4 催化剂对化学平衡的影响

由于催化剂能够以同样倍数增加正反应和逆反应的速率，因此它对化学平衡的移动没有影响，也就是说它不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的百分组成。但是使用了催化剂，就能够改变反应达到平衡所需的时间。

规则5 勒沙特列原理

浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括成一个原理来表示，这就是勒沙特列原理（亦称平衡移动原理）：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

浓度对化学平衡的影响：在其他条件不变时，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。

化学平衡移动是指在一定条件下，一个可逆反应达到平衡状态以后，如果反应条件（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的物质的量浓度）改变了，原来的平衡就会被破坏，平衡混合物里各组分的百分含量也随着改变，从而在新的条件下达到新的平衡， 这叫做化学平衡移动。在其他条件不变时，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。

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