第2课时 反应条件对化学平衡的影响

1、第2课时 反应条件对化学平衡的影响如图是二氧化氮在常温、热水、冰水中颜色变化的如图是二氧化氮在常温、热水、冰水中颜色变化的情况，常温时是红棕色，加热时颜色变深，降温时情况，常温时是红棕色，加热时颜色变深，降温时颜色变浅。颜色变浅。【思考】（【思考】（1 1）为什么会出现这种现象呢？）为什么会出现这种现象呢？（2)2)化学平衡受哪些因素的影响呢？化学平衡受哪些因素的影响呢？1.1.通过实验探究温度、浓度、压强对化学平衡通过实验探究温度、浓度、压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。的影响，并能用相关理论加以解释。2.2.掌握平衡移动原理及其应用。掌握平衡移动原理及其应用。（重点）（重点）浓

2、度商浓度商Qc c= = Kc c 反应状态：反应状态： 。 Qc c Kc c 反应状态：反应状态： 。平衡状态平衡状态反应正向进行反应正向进行反应逆向进行反应逆向进行通过比较平衡常数通过比较平衡常数 Kc c与浓度与浓度商商Qc c的的大小，可以判断反应大小，可以判断反应状态。状态。可逆反应可逆反应aA+bB cC+dDaA+bB cC+dD 【复习巩固【复习巩固】Kc c = NHNH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 3改变浓度改变浓度Kc 不变不变, Qc c改变改变增大反应物浓度增大反应物浓度, Qc c Kc c, , 平衡平衡向向 移动。移动。 c c2 2(NH(NH3

3、3) ) c(N c(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc c =右右1.1.在温度、体积一定的密闭容器中，发生反应在温度、体积一定的密闭容器中，发生反应N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。达到平衡时测得。达到平衡时测得a molNa molN2 2、b molHb molH2 2、c molNHc molNH3 3。如果增大反应物浓。如果增大反应物浓度，度，Kc c、Qc c如何变化？平衡如如何变化？平衡如何移动？何移动？ 【思考与交流【思考与交流】 Kc c = = NH NH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 3 c c2 2 (NH(NH3

4、 3) )c(Nc(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc c = =2.N2.N2 2 +3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 H0左左 Kc = NHNH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 33.N3.N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。如果压缩体积增大压强，如果压缩体积增大压强，Kc c、Qc c如何变化？平衡如何移动？如何变化？平衡如何移动？增大压强增大压强 Kc不变不变, Qc c变？变？增大压强，增大压强，Kc c不变不变, , Qc c变小变小Qc c Kc c，平衡向，平衡向 移动。移动。右右 c c2 2(NH(NH3 3) )c(N

5、c(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc = Kc c= = NHNH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 34.N4.N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。如果使用催化剂，如果使用催化剂，Kc c、Qc c如何变化？平衡如何移动？如何变化？平衡如何移动？使用催化剂使用催化剂 Kc c不变不变, Qc c不变不变Kc c = = Qc c，平衡，平衡_移动。移动。 c c2 2(NH(NH3 3) )c(Nc(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc = 不不体会温度对化学平衡的影响：体会温度对化学平衡的影响：冷水冷水热水热水常温下颜色相同常温下颜色

6、相同2NO2NO2 2(g)(g)(红棕色红棕色) N) N2 2O O4 4(g) (g) H= =57.2 kJmol57.2 kJmol-1-1 【实验探究【实验探究】序序号号实验内容实验内容实验实验记录记录平衡移平衡移动方向动方向温度变化温度变化气体颜色气体颜色c(NOc(NO2 2) )1 1将充有将充有NONO2 2的烧的烧瓶放入冷水中瓶放入冷水中2 2将充有将充有NONO2 2的烧的烧瓶放入热水中瓶放入热水中减小减小正向正向颜色变浅颜色变浅降温降温升温升温颜色变深颜色变深增大增大逆向逆向2NO2NO2 2(g)(g)(红棕色红棕色) N) N2 2O O4 4(g) (g) H=

7、 =57.2 kJmol57.2 kJmol-1-1 可逆反应可逆反应( (都是气体都是气体) )原平衡浓度原平衡浓度 molLmolL-1-1改变条件改变条件新平衡浓度新平衡浓度 molLmolL-1-1移动方向移动方向N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 H000 HIHI：0.800.80H H2 2：0.400.40I I2 2：0.400.40HIHI：1.201.20H H2 2：0.200.20I I2 2：0.200.20N N2 2：19.519.5H H2 2：38.538.5NHNH3 3：1111N N2 2：2020H H2 2：4040NHNH3 3：

8、1010升温升温降温降温正向正向正向正向温度变化与反应放热、吸热的关系。温度变化与反应放热、吸热的关系。 【交流研讨【交流研讨】升高温度，平衡向吸热方向移动；升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动。降低温度，平衡向放热方向移动。一、温度对化学平衡的影响一、温度对化学平衡的影响本质原因：本质原因：温度升高，吸热反应的平衡常数温度升高，吸热反应的平衡常数K增大，增大，QK, ,所所以化学平衡向吸热方向移动。以化学平衡向吸热方向移动。 温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数来实现的。温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数来实现的。K(298 K)= 6.8(molL(298 K)

9、= 6.8(molL-1-1) )-1-1K(333 K)=0.601(molL(333 K)=0.601(molL-1-1) )-1-1K(473 K)=0.001 5 (molL(473 K)=0.001 5 (molL-1-1) )2 2K(673 K)=2.0 (molL(673 K)=2.0 (molL-1-1) )2 2温度升高，吸热反应的温度升高，吸热反应的平衡常数平衡常数K增大，增大，QK, ,平衡向吸热方向移动。平衡向吸热方向移动。观察下列数据，思考温度是如何影响平衡的？观察下列数据，思考温度是如何影响平衡的？2NO2NO2 2(g) (g) N N2 2O O4 4(g)

10、(g) H000 【想一想】 在体积一定的密闭容器中，反应在体积一定的密闭容器中，反应COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) O(g) 的化学平衡常数和温度的关系如下表：的化学平衡常数和温度的关系如下表：t t/7007008008008308301 0001 0001 2001 200K0.60.60.90.91.01.01.71.72.62.6回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)该反应的正反应为该反应的正反应为 反应反应( (填填”吸热吸热”或或”放热放热”) )。(2)(2)某温度下某温度下, ,平衡浓度符合下式：平衡浓度符

11、合下式：c(COc(CO2 2)c(H)c(H2 2)=c(CO)c(H)=c(CO)c(H2 2O)O)，可判断此时的温度为，可判断此时的温度为 。吸热吸热830830 【学与用】改改 变变 浓浓 度度Q、K关系关系平衡移动方向平衡移动方向增增大大反应物浓度反应物浓度增增大大c(FeClc(FeCl3 3) )或或c(KSCNc(KSCN）增增大大生成物浓度生成物浓度增增大大c cFe(SCN)Fe(SCN)3 3 正正 向向逆逆 向向根据平衡常数根据平衡常数K与浓度商与浓度商Q的关系的关系, 讨论改变浓度对讨论改变浓度对化学平衡的影响。化学平衡的影响。Q Kc(Fec(Fe3+3+)c)c

12、3 3(SCN(SCN- -) )cFe(SCN)cFe(SCN)3 3 Q= =已知反应已知反应 FeFe3+3+ 3SCN+ 3SCN- - Fe(SCN)Fe(SCN)3 3 【想一想】请根据提供的试剂和仪器，设计实验方案证明上述推测。请根据提供的试剂和仪器，设计实验方案证明上述推测。试剂：试剂：0.01 molL0.01 molL-1-1 FeClFeCl3 3溶液、溶液、0.03 molL0.03 molL-1 -1 KSCNKSCN溶溶 液、液、1 molL1 molL-1 -1 FeClFeCl3 3溶液、溶液、1 molL1 molL-1 -1 KSCNKSCN溶液溶液仪器：胶

13、头滴管、点滴板等仪器：胶头滴管、点滴板等【实验探究【实验探究】编编号号实验内容实验内容 实验现象实验现象实验结论实验结论1 1向向KSCNKSCN溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入FeClFeCl3 3溶液，观察颜色变化溶液，观察颜色变化2 2向向KSCNKSCN溶液溶液中逐中逐滴加入滴加入FeClFeCl3 3溶液，观察颜色变化溶液，观察颜色变化；然后再然后再滴加滴加 KSCNKSCN溶液溶液，观察颜色变观察颜色变化化溶液先呈血红溶液先呈血红色，后加深色，后加深溶液先呈血红溶液先呈血红色，后加深色，后加深正向正向移动移动正向正向移动移动【学与用】二、浓度对化学平衡的影响二、浓度对化学平衡的影响改变

14、浓度，若改变浓度，若QK，平衡逆向移动。，平衡逆向移动。小结：小结：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动； 减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动。减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动。加入加入 固体固体 物质？物质？注意状态注意状态提高提高O O2 2在原料气中的比例，使在原料气中的比例，使SOSO2 2的平衡转化率提高，的平衡转化率提高，从而降低生产成本。从而降低生产成本。2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g) (g) H = =_ _197.8 kJmol197.8 kJmo

15、l-1-1是硫酸制造工业的基本反应。在生产中通常采用通入过量是硫酸制造工业的基本反应。在生产中通常采用通入过量空气的方法。为什么？空气的方法。为什么？ 【练一练】2NO2NO2 2( (红棕色红棕色) ) N N2 2O O4 4( (无色无色) )在一可调节体积的密闭容器中进行该反应，在一可调节体积的密闭容器中进行该反应，分别观察增大压强与减小压强时容器里气体颜色的变化。分别观察增大压强与减小压强时容器里气体颜色的变化。加压前加压前刚加压时刚加压时加压后加压后 加压加压体积缩小体积缩小浓度增大浓度增大平衡向体积缩小的平衡向体积缩小的方向移动方向移动红棕色的红棕色的NONO2 2 浓度减小。浓

16、度减小。现象：现象：加压，颜色先变深，然后变浅，但比开始时深。加压，颜色先变深，然后变浅，但比开始时深。本质原因：本质原因：三、压强对化学平衡的影响：三、压强对化学平衡的影响：P(MPaP(MPa) )1 15 5101030306060100100NHNH3 3(%)(%)2.02.09.29.216.416.435.535.553.653.669.469.4已知已知N N2 2 +3H+3H2 2 2NH2NH3 3，根据下表分析压强对平衡的影响：，根据下表分析压强对平衡的影响： 结论：结论： 增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动；增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动；减小

17、压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。 注意注意: :（1 1）对反应前后气体分子数相等的可逆反应，）对反应前后气体分子数相等的可逆反应，压强改变，平衡不移动。压强改变，平衡不移动。（2 2）平衡混合物都是固体或液体时，压强改变，）平衡混合物都是固体或液体时，压强改变，平衡不移动。平衡不移动。同等程度改变化学反应速率，同等程度改变化学反应速率，vv正正= v= v逆逆，只改变反应到达平衡所需的时间，不影响化学平衡的移动。只改变反应到达平衡所需的时间，不影响化学平衡的移动。 v v（molLmolL-1-1ss-1-1）v v正正= v= v逆逆

18、t t1 1t(st(s) )0 0vv正正= v= v逆逆四、催化剂对可逆反应的影响：四、催化剂对可逆反应的影响：浓度：浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动 。 压强：压强：( (有气体参与的反应有气体参与的反应) )压缩体积，增大压强，平衡向气体系数减小的方向移动。压缩体积，增大压强，平衡向气体系数减小的方向移动。影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素:温度：升温温度：升温, , 平衡向吸热方向移动。平衡向吸热方向移动。催化剂：催化剂：平衡不移动平衡不移动。降温降温, ,平衡向放热方向移动。平衡向放热方向移动。【归纳小结【归纳

19、小结】平衡移动原理（勒平衡移动原理（勒夏特列原理）夏特列原理）如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强或温度等），如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。平衡就向能减弱这种改变的方向移动。1.1.适用范围适用范围适用于任何动态平衡体系，如：溶解平衡。适用于任何动态平衡体系，如：溶解平衡。2.2.平衡移动的结果是平衡移动的结果是“减弱减弱”外界条件的影响，而不能外界条件的影响，而不能消除外界条件的影响。消除外界条件的影响。【练一练】t tv vv v正正v v逆逆v v逆逆v v正正v v逆逆v v正正用催化剂用催化剂 增大压强增大压强 升高温度升高温度减小

20、减小 的浓度的浓度反应物反应物N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2 NH 2 NH3 3 H 0 K，平衡逆向移动，平衡逆向移动改变浓度，若改变浓度，若Q K，平衡正向移动，平衡正向移动1.1.在一定条件下在一定条件下, ,反应反应CO + NOCO + NO2 2 COCO2 2 + NO+ NO达到平衡达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的后，降低温度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的是是( )( )A.A.正反应为吸热反应正反应为吸热反应 B.B.正反应为放热反应正反应为放热反应 C.COC.CO的平衡转化率降低的平衡转化率降低 D.D.各物质的浓度不变各物质的浓度不变B B 2.2.恒温下恒温下, , 反应反应aX(g) bY(g)+cZ(gaX(g) bY(g)+cZ(g) )达到平衡后达到平衡后, , 把容把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时器体积压缩到