2.2.3 反应条件对化学平衡的影响(一) 课件(共28张PPT)

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2.2.3 反应条件对化学平衡的影响(一) 课件(共28张PPT)

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反应条件对化学平衡的影响(一)
课时3

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1.从变化的角度认识化学平衡移动,即可逆反应达到平衡后改变条件,平衡将会发生移动而建立新的平衡。
2.通过实验论证说明温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响,并能运用影响规律推测平衡移动方向及相关物理量的变化(重、难点)。








目标一 化学平衡移动
目标二 温度对化学平衡的影响
汽车尾气如何处理?
汽车等交通工具为出行、物流带来了舒适和方便。然而,燃油车排放的尾气中含有大量的有害物质,会对人体健康和环境产生危害。
三元催化是指将尾气中的CO、NOx等有害气体转化为无害的CO2、N2和水。
那么催化剂会提高反应物的转化率吗?
对化学平衡有影响吗?
新课引入
化学平衡移动
< 目标一 >
1.化学平衡移动的概念
化学平衡1
Q = K
一段时间
化学平衡2
改变反
应条件
不平衡
Q ≠ K
化学平衡是在一定条件下建立起来的。
受温度、压强或浓度变化的影响,化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程,称为化学平衡移动。
平衡遭到破坏导致v正≠v逆,致使平衡变为另一状态。
2.化学平衡移动的实质
v正= v逆
条件改变
原化学平衡
平衡破坏
v正≠ v逆
一定时间后
v'正= v'逆
新化学平衡
破坏旧平衡
建立新平衡
平衡移动
3.化学平衡移动的过程分析
原平衡状态Ⅰ
各组分的浓度、百分含量保持不变
改变条件:浓度、压强、温度
非平衡状态
各组分的浓度或百分含量改变
Q ≠ K
移动方向
使Q ≠ K
新平衡状态Ⅱ
各组分的浓度或百分含量又保持不变
化学平衡移动
由“平衡状态Ⅰ”到“平衡状态Ⅱ”的过程
4.化学平衡移动方向的判断
条件改变
若Q<K
若Q>K
若Q=K
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
任意时刻的浓度商
Q =
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
平衡向正反应方向移动
平衡向逆反应方向移动
平衡不移动
(1)反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动
(2)外界条件的改变引起浓度商或化学平衡常数改变,则平衡一定发生移动
(3)平衡移动,平衡常数不一定改变,但平衡常数改变,平衡一定发生移动
(4)外界条件发生变化,化学平衡不一定移动
(5)化学平衡向正反应方向移动,v逆一定比v正小





1.正误判断
2.在一定温度和催化剂存在下,向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g),当CO2的平衡转化率为50%时,产物甲醇的体积分数为    ,该温度下,正反应的平衡常数K=     。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g),其他条件不变时平衡   移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
16.7%
0.148 mol-2·L2
正向
在一定温度和催化剂存在下,向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应,当CO2的平衡转化率为50%时:
     CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)
开始/mol  1   3     0    0
转化/mol  0.5  1.5    0.5   0.5
平衡/mol  0.5  1.5    0.5   0.5
产物甲醇的体积分数为×100%≈16.7%;该温度下,正反应的平衡常数K= mol-2·L2≈0.148 mol-2·L2;若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g),Q= mol-2·L2=0.125 mol-2·L2温度对化学平衡的影响
< 目标二 >
若其他条件不变,改变温度,化学平衡如何移动?
交流讨论
预测:改变温度,若颜色加深则化学平衡向逆反应方向移动;若颜色变浅则化学平衡向正反应方向移动。
如何设计实验探究温度对平衡的影响?
2NO2(红棕色) N2O4(无色) ΔH<0
1.温度与化学平衡常数的关系
温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K
升高 >0
<0
降低 >0
<0
增大
增大
减小
减小
2.预测温度对化学平衡的影响
升高温度
K增大
平衡正向移动
c(A)减小,反应物B的转化率增大,混合气体的密度不变
降低温度
K减小
平衡逆向移动
反应产物C、D的浓度减小,混合气体的密度不变
在容积一定的密闭容器中,化学反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH>0,达到平衡时:
3.实验探究
2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
热水中
混合气体颜色加深
c(NO2)增大
平衡向逆反应(吸热)方向移动
3.实验探究
2NO2(g)(红棕色) N2O4(g)(无色) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
冷水中
混合气体颜色变浅
c(NO2)减小
平衡向正反应(放热)方向移动
3.实验探究
4.温度对化学平衡移动的影响规律
温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常数实现的。
升高温度
K增大
平衡向吸热反应方向移动
吸热反应:
降低温度
K增大
平衡向放热反应方向移动
放热反应:
特别提醒
(1)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
(2)催化剂对化学平衡无影响,因为催化剂不能改变平衡常数,也不能改变平衡状态时反应混合物的组成,K与Q都不改变,即Q=K,因而平衡不移动。催化剂虽然不能使平衡移动,但能缩短到达平衡的时间。
(1)升高温度,反应速率加快,化学平衡正向移动
(2)升高温度,反应速率加快,但反应物的转化率可能降低
(3)C(s)+CO2(g)  2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大
(4)催化剂能加快反应速率,提高单位时间内的产量,也能提高反应物的平衡转化率
×
×


1.正误判断
2.一定条件下,在密闭容器中,发生反应CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g) ΔH>0,达平衡后,
(1)容积不变,升高温度,平衡 移动,c(CO2) ,氢气的转化率
,CO的体积分数 ,混合气体的平均相对分子质量 。
正向
减小
增大
增大
不变
(2)在图1中补全,t1时,升高温度后的v-t图像。
图1
答案 
(3)在图2中画出,t1时,降低温度,t2时重新达到平衡的v-t图像。
图2
答案 
3.在某温度下,反应ClF(g)+F2(g)  ClF3(g) ΔH=+268 kJ·mol-1在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A.升高温度,K不变,平衡向正反应方向移动
B.升高温度,平衡常数减小
C.升高温度,平衡向正反应方向移动,F2的转化率提高
D.降低温度,ClF3的产率提高

由于该反应正向吸热,升高温度,K增大,平衡正向移动,F2的转化率提高。
4.(2025·西安高二调研)在固定体积的密闭容器中发生反应:H2(g)+Br2(g)
  2HBr(g) ΔH<0,达到化学平衡状态且其他条件不变时,下列说法不正确的是
A.如果升高温度,平衡混合物的颜色加深
B.如果降低温度,平衡正向移动
C.如果降低温度,K减小
D.不论是升高温度还是降低温度,混合气体的密度均不变

降低温度,平衡正向移动,K增大
本课结束

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