第2章第2节化学反应的限度（第3课时）课件高二上学期化学选择性必修1

第2章第2节化学反应的限度第3课时

反应条件对化学平衡的影响素养目标1.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等物理量的变化,从而形成变化观念的学科核心素养。2.理解勒·夏特列原理的内容并学会应用,体验科学态度与社会责任的学科核心素养。⑴内容：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。三、反应条件对化学平衡的影响1．化学平衡移动⑵图示表示平衡移动Q=KQ≠KQ｀=K｀①根据速率判断若v(正)___v(逆)，则平衡正向移动。若v(正)___v(逆)，则平衡不移动。若v(正)___v(逆)，则平衡逆向移动。②根据结果判断⑶平衡移动方向的判断＞＝＜注意：反应速率改变时平衡不一定移动，但平衡移动时反应速率一定改变。平衡移动的结果使生成物浓度更大，则称平衡正向移动或向右移动使反应物浓度更大，称平衡逆向移动或向左移动③根据浓度商与平衡常数判断阅读课本第58-59页活动探究内容，思考并完成《温度对化学平衡的影响》实验方案设计及实施，完成思考问题。反应⑴：2NO2N2O4

△H＝－57.2kJ•mol-1

温度对化学平衡的影响实验内容实验现象实验结论12实验现象和结论：将充有NO2和N2O4混合气体的球形容器放入热水中将充有NO2和N2O4混合气体的球形容器放入冷水中红棕色明显加深红棕色明显变浅升高温度，平衡向吸热方向移动降低温度，平衡向放热方向移动冷水热水温度/K298333

平衡常数6.80.601温度/K473673

平衡常数0.00152.02NO2(g)N2O4(g)∆H=-57.2kJ·mol-1

2NH3(g)N2(g)+3H2(g)∆H=+92.2kJ·mol-1

分析升温,c(NO2)增大,c(N2O4)减小,K=c平2(NO2)c平(N2O4)减小,平衡左移。2、温度的影响：在其他条件不变的情况下：

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。【注意】温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的，温度的变化对吸热反应影响大。0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡升高温度正反应△H﹥0正反应△H﹤0V’

(逆)V’

(正)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡降低温度正反应△H﹥0正反应△H﹤0V’

(逆)V’

(正)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡阅读课本第58-59页活动探究内容，思考并完成《浓度对化学平衡的影响》实验方案设计及实施，完成思考问题。反应：Fe3+＋

3SCN-

Fe(SCN)3

浓度对化学平衡的影响实验内容实验现象实验结论345实验现象和结论：取适量0.01mol▪L-1FeCl3溶液在试管中，加入适量0.01mol▪L-1KSCN溶液，分别倒入两个试管中。向其中一个试管中加入适量1mol▪L-1KSCN溶液。向另一个试管中加入适量1mol▪L-1FeCl3溶液。溶液由黄色色变成红色溶液红色明显加深溶液红色明显加深增大反应物浓度，平衡向正方向(右)移动有Fe(SCN)3生成3、浓度的影响：c反应物增大或c生成物减小，(Q﹤K)平衡正向移动；C生成物增大或c反应物减小，(Q>K)平衡逆向移动。【注意】改变浓度，化学平衡发生移动，平衡常数K不变。在其他条件不变的情况下：0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡增大反应物的浓度新平衡V’

(逆)V’

(正)0vtV(正)V(逆)原平衡V’(正)V’(逆)新平衡减小反应物的浓度0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡减小生成物的浓度t0vV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)增大生成物的浓度1.上述反应中加入KCl固体或加水稀释,平衡如何移动?2.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)加入C,平衡如何移动?

⑴固体或纯液体量的增减，对平衡无影响⑵对于离子反应,改变参加反应的离子浓度,平衡才移动。加水稀释,平衡向粒子数增多的方向移动。思考注意

（3）化工生产中,常通过增加某一价廉、易得的反应物的浓度来提高另一昂贵、稀缺的反应物的转化率,从而降低生产成本。为了提高产率,生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走,使平衡右移。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)∆H=-197.8kJ·mol-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的空气的方法。为什么？

提高O2在原料气中的比例,使SO2的平衡转化率提高，从而降低生产成本。N2+3H2⇌

2NH3ΔH<0。如果压缩体积增大压强，Kc、Qc如何变化？平衡如何移动？增大压强——

Kc不变,Qc变？Kc=————————c平2(NH3)c平(N2)·c平3(H2)

c2(NH3)

c(N2)·c3(H2)Qc=猜想1.三支针管均抽入10cmNO2气体,将针管前端封闭。⑴将第二支针筒活塞迅速推至5cm处。⑵将第三支针筒活塞迅速拉至20cm处。请将针筒中气体颜色变化,并尝试用化学平衡移动的观点进行解释。2.现定义反应物气态物质系数之和减去生成物气态物质系数之和为该反应的气态物质系数的改变量,以∆vg表示。假设表中各反应已经达到平衡状态,若保持温度不变将体积压缩至原来的一半,化学平衡将如何移动?说明理由。3.请尝试归纳出压强对化学平衡影响的规律。4.压强的影响讨论条件现象原因增大压强红棕色减小压强红棕色红棕色先变深后又慢慢变浅但较原先深V减小,c(NO2)增大,平衡正移,c(NO2)减小,但浓度因体积变小而增大红棕色先变浅后又慢慢变深但较原先浅V增大，c(NO2)减小,平衡逆向移,c(NO2)增大，但浓度因体积变大而减小Δvg≠0，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动；

减小压强，平衡向气体分子数增大的方向移动。Δvg=0，压强改变，平衡不移动。其他条件不变时

(2)压强改变是通过改变浓度来影响平衡的。【注意】

压强变

容器的体积变所有气体的浓度变加压,气体浓度增大;减压,气体浓度减小。

(1)只涉及固体或纯液体的反应,改变压强,平衡不动。0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡2SO2+O22SO3⇌增大压强0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡减小压强0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)=H2(g)+I2(g)2HI(g)⇌增大压强思考在恒温密闭容器中进行下列反应CO2(g)＋C(s)达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：(1)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡__________；c(CO2)______。(2)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡_______；c(CO2)_____。(3)通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡_______；c(CO2)_____。2CO(g)

ΔH>0逆向移动增大正向移动不移动不变减小

⑶体系中充入惰性气体恒温恒容:恒温恒压:气体浓度不变,Q=K,平衡不移动气体浓度减小,平衡向增体反应方向移动5.催化剂的影响

同等程度增大化学反应速率，v′正=v′逆，缩短反应到达平衡所需的时间，不影响化学平衡的移动。

0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)=历史回眸勒

夏特列原理——平衡移动原理如果改变平衡体系的一个条件（如温度、浓度或压强），平衡将向着减弱这个改变的方向移动。勒

夏特列而非消除下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）A.由H2、碘蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，溶液颜色变浅C．合成氨工业中500℃比常温更有利于氨的合成D.阴暗处密封有利于氯水的储存E.氨水中加酸，NH4+浓度增大F.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气AC原平衡状态新平衡状态平衡移动借助Q与K的相对大小进行判断升高温度，平衡向吸热方向移动降低温度，平衡向放热方向移动通过改变平衡常数来影响平衡改变浓度，若Q>K，平衡逆向移动改变浓度，若Q<K，平衡正向移动改变压强，若Q>K，平衡逆向移动改变压强，若Q<K，平衡正向移动思维模型构建正误判断判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动。(

)(2)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v(放)减小,v(吸)增大。(

)(3)对于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)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。(

)××√√(5)向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅。(

)(6)对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅。(

)××1.已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则()

A.A是气体，C是固体B.A、C均为气体

C.A、C均为固体

D.A是固体，C是气体D练习2.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若向新制氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中发生的变化是(

)A.H+浓度减小,HClO浓度减小B.H+浓度增大,HClO浓度增大C.H+浓度减小,HClO浓度增大D.H+浓度增大,HClO浓度减小解析碳酸的酸性强于HClO,弱于HCl,少量CaCO3只能与HCl反应,不能与HClO反应,平衡正向移动,H+浓度减小,次氯酸浓度增大,C正确。C3.在一密闭容器中,反应aA(g)+bB(s)cC(g)+dD(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器容积缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是(

)A.平衡向逆反应方向移动B.a<c+dC.物质A的转化率增大D.物质D的浓度减小C拓展化学平衡图像题的解题“三步骤”(1)看图像一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)(3)作判断根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。(2)想规律联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(1)“定一议二”原则化学平衡图像题的解答“两原则”(2)“先拐先平，数值大”原则先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大

36B在密闭容器中发生如下反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。其他条件不变时,分析改变某一条件对上述反应的影响,得到下列图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率)。下列分析正确的是(

)A.如图1反应:若p1>p2,则该反应只能在高温下自发进行B.如图2反应:此反应的ΔH<0,且T1>T2C.如图3反应:表示t1时刻可能是使用催化剂对反应速率的影响D.如图3反应:表示t1时刻增大B的浓度对反应速率的影响C观察以下两个可逆反应的平衡体系，有什么异同？2SO2+O22SO32SO2+O22SO3起(mol/L)210002平(mol/L)0.80.41.20.80.41.2⇌⇌拓展等效平衡1.定义：在同一条件下（恒温恒压，恒温恒容），对一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，即为等效平衡。2.建立方法：①正向建立②逆向建立③中间状态建立（1）恒温恒容①非等体反应：化在一边，判断n或c相等，此时n%、V%相等②等体反应：化在一边，判断n或c比例相等，此时n%、V%相等（2）恒温恒压

等体或非等体反应，化在一边，判断n比例相等,此时c、n%、V%相等3.判断方法：极限假设一边倒通过可逆反应的化学计量数换算成同一边物质（把一边物质归零，再与原始量相比较）H2(g)+I2(g)2HI(g)⇌恒T恒V1molH22molI2A(始)0.5molH2？molI21molHIB(始)探究等效平衡的条件？1.5=amolHIA(末)amolHIB(末)极限假设一边倒1molH2？molI20molHI特点：n、c、n%、V%相等(完全相同)。amolHI恒T恒V1molH21molI2amolHIA2molH22molI2?molHIB探究恒温恒容下，等效平衡的条件？相当于2个容器A，再加压1molH21molI2amolHI1molH21molI2amolHI特点：n、c成正比，但n%、V%相等。2a=平衡不移动H2(g)+I2(g)2HI(g)⇌恒T恒V2molSO21molO2amolSO3A4molSO22molO2?molSO3B探究恒温恒容下，等效平衡的条件？相当于2个容器A，再加压2molSO21molO2amolSO32molSO21molO2amolSO3>2a平衡移动2SO(g)2+O2(g)2SO3(g)⇌特点：n、c不成比例，n%、V%不相等。恒T恒P1molH21molI2amolHIA2molH22molI2?molHIB探究恒温恒压下，等效平衡的条件？相当于2个容器A特点：n成正比，但c、n%、V%相等。1molH21molI2amolHI1molH21molI2amolHI2a=H2(g)+I2(g)2HI(g)⇌恒T恒P探究恒温恒压下，等效平衡的条件？相当于2个容器A2molSO21molO2amolSO32molSO21molO2amolSO32a=2molSO21molO2amolSO3A4molSO22molO2?molSO3B特点：n成正比，但c、n%、V%相等。2SO(g)2+O2(g)2SO3(g)⇌【思考】与恒温恒容相比，SO2的转化率的大小如何？例：恒温恒容下

2SO2(g)+O2(g)

①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol

三种情况下，是否为等效平衡？④amolbmolcmola、b、c满足何种条件，才能达到与①等效平衡？（其中一个式子只含a、c,另一个式子只含b、c）则_________________________________2SO3(g)a+c=2b+c/2=11、在一定温度下保持压强相等的密闭容器中，充入1molA、2molB发生A+B2C+D（各物质均为气态），达到平衡时A的百分含量为w，下列物质组合充入该容器中，A的含量仍为w的是（）A.2molC+1molD