资源简介 (共38张PPT)第二节 化学平衡第三课时 影响化学平衡的因素第二章 化学反应速率与化学平衡2019人教版选择性必修一条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡研究对象为可逆反应逆等v(正)= v(逆)动动态平衡,v(正)= v(逆) ≠0定条件一定,平衡混合物中各物质的浓度一定(不是相等)变知识回顾化学平衡状态(化学平衡)特征哪些条件能使化学平衡被破坏是平衡发生移动?某条件下平衡(Ⅰ)不平衡新条件下平衡(Ⅱ)改变条件一定时间v正 = v逆各组分含量保持不变v正 ≠ v逆各组分含量发生变化v'正 = v'逆各组分含量又保持不变化学平衡的移动反应速率改变,且变化量不同一、化学平衡的移动可逆反应中旧化学平衡被破坏,新化学平衡建立的过程,叫化学平衡的移动。1.定义:2.研究对象:已建立平衡状态的体系。3.平衡移动的方向:v正 = v逆某条件下平衡(Ⅰ)改变条件v正 > v逆v正 < v逆v正 = v逆向正反应方向移动向逆反应方向移动不移动新条件下平衡(Ⅱ)v'正 = v'逆①原反应必须达到平衡状态②外界条件改变必须影响速率,且对正逆反应速率影响不同影响速率的外界条件都有可能使化学平衡移动4、影响化学平衡的因素(1)浓度对化学平衡的影响——实验探究课本P34实验2—1实验原理Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3浅黄色 无色 红色实验现象呈红色红色变浅红色变深实验结论其他条件不变时:减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动。规律: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。增减减增浓度对化学平衡的影响——理论分析Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3Q=增大反应物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度在等温条件下,平衡常数定值KQ平衡向正反应方向移动Q>K平衡向逆反应方向移动Q>K平衡向逆反应方向移动Q平衡向正反应方向移动浓度对化学平衡的影响——图像分析增大反应物浓度v (正)v (逆)增大生成物浓度v'正=v'逆v正=v逆v (逆)v (正)v'正=v'逆减小反应物浓度减小生成物浓度v (逆)v (正)v (逆)v (正)v'正=v'逆v'正=v'逆若 t1 时刻增大反应物浓度,正、逆反应速率瞬间怎么变化?后续又如何变化?平衡正向移动,正反应速率是否一定增大?增大浓度,再次达平衡之后,新平衡速率和原平衡比较?①速率变化—看外界条件(C/T/P/催化剂等)如何改变平衡移动—看v'正和v'逆的相对大小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。③改变固体或纯液体的量,其浓度不变,速率不变,平衡不移动。④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。课堂练习1、可逆反应H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?CO的浓度有何变化?①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度①平衡正向移动,CO浓度增大②平衡不移动,CO浓度不变③平衡逆向移动,CO浓度减小2.压强对化学平衡的影响——实验探究实验原理2NO2(g) N2O4(g)红棕色 无色实验现象:气体颜色 先变深 后变浅气体颜色 先变浅 后变深课本P35实验2—2压缩体积(压强增大), 颜色先变深 后变浅c(NO2)变大 c(NO2)变小(消耗NO2 )平衡向正反应即气体体积减小的方向移动增大体积(压强减小) 颜色先变浅 后变深c(NO2)变小 c(NO2) 变大(生成NO2 )平衡向逆反应即气体体积增大的方向移动2NO2(g) N2O4(g)红棕色 无色实验结论及解释:说明:体积减小:即气体分子数目减少体积增大:即气体分子数目增多实验 (同温度下) 压强 各物质浓度 (mol·L-1) 浓度商 (Q ) 平衡移动方向NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p a b增大压强缩小容积至V /2时减小压强扩大容积至2V 时2NO2(g) N2O4(g)2PQ1==K2a2bQ2===压强对化学平衡的影响——理论分析Q3===2K正反应(气体分子数减小)方向移动逆反应(气体分子数增加)方向移动2NH3(g) N2(g)+3H2 (g)同样方法研究:当温度不变时K不变增大压强体积缩小减小压强体积扩大Q>K平衡逆反应(气体分子数减小)方向移动Qv (正)v (逆)v'正=v'逆v正=v逆v (逆)v (正)v'正=v'逆压强对化学平衡的影响——图像分析增大压强v (正)v (逆)v'正=v'逆v正=v逆v (逆)v (正)v'正=v'逆减小压强2NO2(g) N2O4(g)2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g)提示——压强对气体分子数大的方向速率影响大Nv'正=v'逆压强对化学平衡的影响——图像分析增大压强v'正=v'逆减小压强H2(g)+I2(g) 2HI(g)提示——压强对气体分子数大的方向速率影响大H2(g)+I2(g) 2HI(g)同样方法研究:当温度不变时K不变增大压强体积缩小减小压强体积扩大Q=K平衡不移动Q=K平衡不移动现以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例进行说明。若m+n=p+g,增大压强,平衡_______________;若m+n>p+q,增大压强,平衡_______________;若m+n对于有气体参与的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变的情况下:增大压强(减小容器的容积),化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强(增大容器的体积),化学平衡向气体体积增大的方向移动。反应后气体的总体积没有变化,改变压强,平衡不发生移动。结论:说明:体积减小:即气体分子数目减少体积增大:即气体分子数目增多增减减增压强对化学平衡的影响注意事项在一定温度下的密闭容器中存在2NO2(气) N2O4(气)平衡,先保持容器容积不变,充入Ar气以增大压强后,正逆反应速率将如何变化?平衡将如何移动?若保持压强不变,充入Ar气,正逆反应速率如何变化?平衡如何移动?⑴正逆反应速率均不变;平衡不移动。⑵正逆反应速率均减小;平衡逆向移动。压强的改变必须影响气体的浓度才影响速率,当正逆反应速率改变不同时,平衡才会发生移动课堂练习2、 在一定温度下的密闭容器中发生反应xA(g)+y B(g) zC(g) , 平衡后时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,再达平衡,测得A的浓度为0.3mol/L下列有关判断的是( )A.x+yC.B的转化率降低 D.C的体积分数减小CD提示:容积扩大2倍,A的浓度先变为0.25mol/L,平衡向逆反应方向移动,达平衡为0.3mol/L。正反应气体体积缩小。3.温度对化学平衡的影响——实验探究实验原理热水冰水实验现象:颜色变深2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1颜色变浅受热 颜色变深 C(NO2)增大,即平衡向逆反应(吸热反应)方向移动;遇冷 颜色变浅 C(NO2)减小,即平衡向正反应(放热反应)方向移动。解释:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1在其他条件不变的情况下: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。实验结论升吸降放对于放热反应,升温使K减小,Q>K,平衡向逆反应方向(吸热方向)移动。对于吸热反应,升温使K增大,Q浓度以及压强改变首先影响Q(浓度商),进而促使化学平衡移动,温度的改变首先影响的是K(平衡常数)。温度对化学平衡的影响——理论分析温度 623K 698K 763K平衡常数 66 .9 54.4 45.9不同温度下 的平衡常数H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H<0区分正反应是吸热反应v (正)v (逆)v'正=v'逆v正=v逆v (逆)v (正)v'正=v'逆温度对化学平衡的影响——图像分析正反应是放热反应升高温度正反应是吸热反应v (正)v (逆)v'正=v'逆v正=v逆v (逆)v (正)v'正=v'逆正反应是放热反应降低温度课堂练习3、关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理如下:①HUr(尿酸)+H2O Ur-(尿酸根离子)+H3O+,②Ur-(aq)+Na+(aq) NaUr(s)。下列对反应②的叙述正确的是( )A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.升高温度,平衡向正反应方向移动D.降低温度,平衡向逆反应方向移动B催化剂降低了反应的活化能,正反应的活化能降低,逆反应的活化能也降低,正逆反应的活化分子百分数增加倍数相同,正逆反应速率增加的倍数也相等。不能改变达到平衡状态的反应混合物的组成,只改变到达平衡的时间。催化剂同等程度地改变正反应速率和逆反应速率(v'正=v'逆)平衡不移动,但会改变反应到达平衡所需要的时间(反应速率)。4、催化剂对化学平衡的影响——理论分析v'正=v'逆催化剂对化学平衡的影响图像分析课堂练习4、 对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是( )A. 提高反应物的平衡转化率B. 以同样程度改变正逆反应的速率C. 增大正反应速率,降低逆反应速率D. 改变平衡混合物的组成B外界条件的改变 平衡移动方向 平衡移动结果浓度 增大反应物浓度 / 减小生成物浓度 向正反应方向移动 反应物浓度减小/ 生成物浓度增大减小反应物浓度 / 增大生成物浓度 向逆反应方向移动 反应物浓度增大/ 生成物浓度减小温度 升高温度 向吸热反应方向移动 体系温度降低降低温度 向放热反应方向移动 体系温度升高压强 反应前后 气体分子总数改变 增大压强 向气体分子总数减小 的方向移动 体系压强减小减小压强 向气体分子总数增大 的方向移动 体系压强增大反应前后 气体分子总数不变 改变压强 平衡不移动催化剂 使用催化剂 平衡不移动四、勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒沙特列原理。注:①此原理只适用于已达平衡的体系②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(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。增谁减谁增(减)者必增(减)移动方向移动结果总结减谁增谁实验原理2NO2(g) N2O4(g)红棕色 无色实验现象:气体颜色先变深,后变浅,最终比原来深气体颜色先变浅,后变深,最终比原来浅课本P35实验2—2实例讨论:反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) △H<0 ,达到化学平衡,改变下列条件,根据反应体系中的变化填空:①若N2的平衡浓度为a mol/L,其他条件不变时,充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向——————方向移动,达到新平衡后, N2的浓度为c mol/L,则a、b、c的大小为———————;②若平衡体系的压强为P1 ,之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ,此时平衡向——————方向移动,达到新平衡后 体系的压强为P3 ,则P1 、 P2、 P3 的大小为——————————;③若平衡体系的温度为T1 ,之后将温度升高到 T2 ,此时平衡向——————方向移动,达到新平衡后 体系的温度为T3 ,则T1 、 T2、 T3 的大小为——————————。正反应a< c < b正反应P1 < P3< P2逆反应T1 < T3< T2课堂小结化学平衡的移动原因方向改变条件使v正 ≠ v逆v正 >v逆 Qv正 K逆反应方向移动影响化学平衡的因素浓度压强温度增减减增增减减增升吸降放1、已知在氨水中存在下列平衡:NH3 + H2ONH3· H2ONH4+ + OH-(1)、向氨水中加入MgCl2固体,平衡向 _______________ 移动,OH-浓度 _______ , NH4+ 浓度_________ 。(2)、向氨水中加入浓盐酸,平衡向 _____________移动,此时溶液中浓度减小的粒子有__________________________。(3)、向氨水中加入少量NaOH固体,平衡向_____________移动,此时发生的现象是__________________ 。正反应方向减小增大正反应方向OH-、NH3·H2O、NH3逆反应方向有气体放出课堂小练2、将5mL0.005mol·L-1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L-1KSCN溶液混合,达到平衡后混合液呈红色。再将混合液分为5等份,分别进行如下实验:下列说法不正确的是( )A.实验②中溶液颜色比实验①中深B.对比实验①和③,可证明增加反应物中某些离子的浓度,平衡发生逆向移动C.对比实验①和④,可证明增加反应物浓度,平衡发生正向移动D.对比实验①和⑤,可证明减少反应物浓度,平衡发生逆向移动B3、一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:m A (g) + n B (g) p C (g)达到平衡后,温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2但达到平衡时,C的浓度为原来的1.8倍,则下列说法正确的是( )A、m + n > pB、A 的转化率降低C、平衡向正反应方向移动D、C的体积分数增加B4、反应:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0 达平衡后,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,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动CV’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆5、有反应aA + bB cC + dD其中反应物与生成物均为气体,达到平衡后其他条件不变,改变压强,则下图适合哪种情况( )A、a+bc+d,加压C、a+bc+d,减压B 展开更多...... 收起↑ 资源预览