影響化學平衡移動的因素 教育學習

,第三節(jié)化學平衡第四五課時,選修4化學反應原理第二章化學反應速率和化學平衡,1,學習培訓,復習化學平衡狀態(tài)的標志是什么？,固體溶質(zhì),溶液中的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,1.在氯化鈉溶解至飽和的過程中，溶解和結(jié)晶的速率隨時間的變化關(guān)系如何？,2.改變什么條件可以破壞以上溶解平衡？,2,學習培訓,V正V逆,V正=V逆0,條件改變,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆0,一定時間,化學平衡的移動,移動原因：外界條件的改變，V正V逆移動的方向：取決于V正，V逆的大小,3,學習培訓,實驗2-5：已知在K2Cr2O7的溶液中存在著如下平衡：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,實驗探究1改變濃度是否會影響化學平衡？如何影響？,變量：,不變量：,因變量：,氫離子的濃度,K2Cr2O7的濃度，體積,溶液的顏色變化,4,學習培訓,步驟,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,實驗探究1,取三支試管各加入1吸管0.1mol/L的K2Cr2O7溶液，按下表步驟操作，觀察并記錄。,橙色變深,黃色,5,學習培訓,實驗2-5：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,分析：,增大c（H+），平衡向逆反應方向移動,減小c（H+），平衡向正反應方向移動,6,學習培訓,實驗2-5：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,增大,增大,逆,增大,減小,正,分析：,增大c（H+），平衡向逆反應方向移動,減小c（H+），平衡向正反應方向移動,7,學習培訓,一、化學平衡的移動,8,學習培訓,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),預測：增大或減小反應物的濃度，平衡怎樣移動？,（1）滴加飽和FeCl3溶液？（2）滴加濃度較大的KSCN溶液？（3）滴加NaOH溶液？,二、影響化學平衡的因素1.濃度對化學平衡的影響,9,學習培訓,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),實驗2-6：取三支試管，分別加入1吸管0.005mol/L的FeCl3溶液和1吸管0.01mol/L的KSCN溶液混合,。,血紅色加深,血紅色加深,10,學習培訓,血紅色加深,血紅色加深,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),血紅色變淺,血紅色變淺,11,學習培訓,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),分析：增大或減小反應物的濃度，平衡怎樣移動？,增大c（Fe3），c（SCN-），平衡向正方向移動；減小c（Fe3），平衡向逆方向移動。,12,學習培訓,活動：下圖反應體系是t1時刻達到平衡vt圖，請分別作出t2時增大反應物濃度和減少反應物濃度的vt圖,13,學習培訓,V正,V逆,V正=V逆,增大反應物濃度,增大C反,V(正)V(逆),正反應方向,14,學習培訓,減小反應物濃度,增大C反,V(正)V(逆),正反應方向,減小C反,V(正)V(逆),逆反應方向,15,學習培訓,增大生成物濃度,結(jié)論：增大生成物濃度，化學平衡向逆反應方向移動。,思考：如果增大生成物的濃度，化學平衡向什么方向移動？,16,學習培訓,減小生成物濃度,結(jié)論：減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動。,思考：如果減小生成物的濃度，化學平衡向什么方向移動？,17,學習培訓,課堂小結(jié)：,增大C反,減小C生,增大C生,減小C反,正反應方向,減弱反應物濃度的增大,正反應方向,逆反應方向,逆反應方向,減弱反應物濃度的減小,減弱生成物濃度的增大,減弱生成物濃度的減小,結(jié)論：改變一個條件，平衡向這種改變的方向移動,減弱,18,學習培訓,人體吸入CO后,空氣中的CO、O2與血紅蛋白將建立如下平衡：,CO+O2-血紅蛋白CO-血紅蛋白+O2,如果你發(fā)現(xiàn)有人一氧化碳中毒你該怎么辦呢？你能解釋急救的原理么？,遷移應用1,19,學習培訓,H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)，在密閉容器中進行。一定條件下達到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動？CO濃度有何變化？(1)增大水蒸汽濃度。(2)加入固體炭。(3)增加H2濃度。,正向移動，CO濃度增大,逆向移動，CO濃度減小,不移動。CO濃度不變,遷移應用2,注意：對平衡體系中的固態(tài)物質(zhì)或純液體，其濃度可看作一個常數(shù)，增加或減小固態(tài)物或純液體的量并不影響V正、V逆的大小，所以化學平衡不移動。,20,學習培訓,（2）應用,增大低成本反應物的濃度（投入量)，提高高成本原料的轉(zhuǎn)化率，以降低生產(chǎn)成本；及時分離產(chǎn)物，提高原料的轉(zhuǎn)化率。,思考：合成氨工業(yè)中重要一步是:N2+3H22NH3該反應在一定條件下達平衡時，為提高H2的轉(zhuǎn)化率，從濃度角度分析可采取什么措施？,增大N2濃度（投入量)或及時分離出NH3,21,學習培訓,二、影響化學平衡的因素2.溫度對化學平衡的影響（P28實驗2-7）,紅棕色氣體,無色氣體,2NO2N2O4H=-56.9KJ/mol,22,學習培訓,二、影響化學平衡的因素2.溫度對化學平衡的影響（P28實驗2-7）,紅棕色氣體,無色氣體,2NO2N2O4H=-56.9KJ/mol,受熱紅棕色變深,遇冷紅棕色變淺,C（NO2）增大,C（NO2）減小,平衡向逆反應方向,平衡向正反應方向,吸熱方向,放熱方向,23,學習培訓,思考：升高溫度對可逆反應的化學反應速率有怎樣的影響？對吸熱反應和放熱反應的速率影響有何不同？,畫出升溫時上述反應的v-t圖,24,學習培訓,升高溫度,結(jié)論：升高溫度，化學平衡向吸熱的方向移動。,25,學習培訓,降低溫度,結(jié)論：降低溫度，化學平衡向放熱的方向移動。,思考：如果降低溫度化學平衡向什么方向移動？,26,學習培訓,總結(jié)：,升高溫度,降低溫度,向放熱的方向移動,向吸熱的方向移動,降低溫度,升高溫度,趨勢,趨勢,總的來說：化學平衡的移動能削弱溫度改變給可逆反應所帶來的影響。,27,學習培訓,實驗探究2NO2(氣)N2O4(氣)現(xiàn)象：,(2體積，紅棕色),(1體積，無色),A.加壓混和氣體顏色先深后淺；,B.減壓混和氣體顏色先淺后深。,3.壓強對于化學平衡的影響,28,學習培訓,壓強對化學平衡的影響,2NO2(氣)N2O4(氣),(2體積，紅棕色),(1體積，無色),討論A：當加壓氣體體積縮小時，混和氣體顏色先變深是由于，后又逐漸變淺是由于；B：當減壓氣體體積增大時，混和氣體顏色先變淺是由于，后又逐漸變深是由于。,NO2濃度增大,NO2濃度減小,平衡向正反應方向移動,平衡向逆反應方向移動,29,學習培訓,3.壓強對于化學平衡的影響,實驗現(xiàn)象說明壓強的改變對化學平衡有什么影響？,向正反應移動，即向壓強減小的方向移動。,用v-t圖來表示上述變化。,30,學習培訓,增大壓強,結(jié)論：增大壓強，化學平衡向體積減?。礆怏w分子數(shù)減少）的方向移動。,31,學習培訓,減小壓強,結(jié)論：減小壓強，化學平衡向體積增大（即氣體分子數(shù)增大）的方向移動。,思考：如果減小壓強化學平衡向什么方向移動？,32,學習培訓,總結(jié)：,增大壓強,減小壓強,化學平衡向體積增大的方向移動,化學平衡向體積減小的方向移動,減小壓強,增大壓強,趨勢,趨勢,總的來說：化學平衡的移動能削弱壓強改變給可逆反應所帶來的影響。,33,學習培訓,練習：下列反應達到化學平衡時，增大壓強，平衡是否移動？向哪個方向移動？,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H2S(g)H2(g)+S(s),正向移動,不移動,逆向移動,逆向移動,不移動,思考：對于反應和，增大壓強時，平衡沒有移動，但正逆反應速率有無變化？如何變化？,34,學習培訓,規(guī)律：對于反應前后氣體總體積相等的可逆反應，改變壓強只改變化學反應速率，而對平衡無影響；,35,學習培訓,注意對于反應前后氣體總體積相等的反應，改變壓強不能使化學平衡移動；對于只有固體或液體參加的反應，改變壓強不能使化學平衡移動；,36,學習培訓,練習,一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應：mA(g)+nB(g)pC(g),達到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/2但達到平衡時，C的濃度為原來的1.8倍，則下列說法正確的是,A、m+np,B、A的轉(zhuǎn)化率降低,C、平衡向正反應方向移動,D、C的體積分數(shù)增加,(B),37,學習培訓,4.催化劑對于化學平衡的影響,催化劑是怎樣改變化學反應速率的？,請用v-t圖來表示催化劑對化學平衡的影響,加入正催化劑,加入負催化劑,38,學習培訓,結(jié)論：加入催化劑不會使化學平衡發(fā)生移動。,根據(jù)濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響，能不能概括出一個外界條件與平衡移動方向關(guān)系的普遍原理？,39,學習培訓,勒夏特列原理,定義：化學平衡總是朝著能減弱外界條件影響的方向移動。,“減弱”的雙重含義,定性角度：平衡移動的方向為減弱外界改變的方向。,定量角度：移動的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化量。,40,學習培訓,影響化學平衡的條件小結(jié),41,學習培訓,1、已知NO2能形成二聚分子,現(xiàn)在要測定NO2的相對分子質(zhì)量，應采用的適宜條件為（）A、高溫低壓B、低溫高壓C、低溫低壓D、高溫高壓,A,練習,42,學習培訓,2、反應,A,B,E均為氣體，達到平衡時，要使反應向正反應方向移動，應采用的措施是（）A、加壓B、減壓C、加入正催化劑D、升溫,BD,43,學習培訓,A、a+bc+d,加壓C、a+bc+d,減壓,B,44,學習培訓,4.在高溫下，反應(正反應為吸熱反應）要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是,A、減小壓強,B、縮小體積,C、升高溫度,D、增大H2濃度,(BC),2HBr(g)H2(g)+Br2(g),45,學習培訓,解化學平衡圖像題的技巧,1、弄清橫坐標和縱坐標的意義。2、弄清圖像上點的意義，特別是一些特殊點(如與坐標軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉點)的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。,5、看是否需要輔助線。,46,學習培訓,一、速率-時間圖象（V-t圖象）,例1、判斷下列圖象中時間t2時可能發(fā)生了哪一種變化？分析平衡移動情況。,(A)(B)(C),47,學習培訓,增大c(反應物)平衡正向移動,增大c(生成物)平衡逆向移動,減小c(反應物)平衡逆向移動,減小c(生成物)平衡正向移動,增大c(反應物)減小c(生成物)平衡正向移動,增大c(生成物)減小c(反應物)平衡逆向移動,以反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H為例,升高溫度H0平衡正向移動,升高溫度Hp+q平衡正向移動,增大壓強m+nV逆D、X點比Y點混和物的正反應速率慢,B、C,54,學習培訓,例2、下圖表示某可逆反應達到平衡過程中某一反應物的vt圖象，我們知道v=c/t；反之，c=vt。請問下列vt圖象中的陰影面積表示的意義是(),C,A、從反應開始到平衡時，該反應物的消耗濃度B、從反應開始到平衡時，該反應物的生成濃度C、從反應開始到平衡時，該反應物實際減小的濃度,55,學習培訓,溫度一定，壓強分別為P1和P2時，反應體系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反應物Y的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖2-27所示，由此可知()。A、P1p2，n2B、P1P2，n3,P1曲線先達平衡，說明壓強大且反應速率大，故P1P2；再看兩橫線，P1壓強下平衡時Y的轉(zhuǎn)化率小于壓強為P2時的Y的轉(zhuǎn)化率，說明增大壓強使平衡逆移，故n2。故本題答案是A。,56,學習培訓,例題：可逆反應:aX(s)+bY(g)cZ(g)+dW(g)達到平衡，混合物中Y的體積分數(shù)隨壓強（P）與溫度T（T2T1）的變化關(guān)系如圖示。,1、當壓強不變時，升高溫度，Y的體積分數(shù)變，平衡向方向移動，則正反應是熱反應。2、當溫度不變時，增大壓強，Y的體積分數(shù)變，平衡向方向移動，則化學方程式中左右兩邊的系數(shù)大小關(guān)系是。,小,正反應,吸,大,逆反應,b(c+d),57,學習培訓,如可逆反應aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定條件下達平衡狀態(tài)時，A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2-29所示。則在下列空格處填寫“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_c+d；(2)Q_0。,看任一曲線，可知溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率變大，這說明升溫使平衡正移，故正反應為吸熱反應，即Qp2，n2B、P1P2，n3,P1曲線先達平衡，說明壓強大且反應速率大，故P1p2；再看兩橫線，P1壓強下平衡時Y的轉(zhuǎn)化率小于壓強為P2時的Y的轉(zhuǎn)化率，說明增大壓強使平衡逆移，故n2。故本題答案是A。,63,學習培訓,2、壓強(或溫度)對反應物或生成物的轉(zhuǎn)化率或體積分數(shù)的曲線,我們還是以反應2S02(g)+02(g)2S03(g)為例來說明。我們用縱坐標代表S02的體積分數(shù)，用橫坐標代表壓強，則在溫度為T1的條件下，該反應壓強增大，平衡正移，S02的體積分數(shù)降低。如在溫度T2的條件下(T2T1)，由于升溫，平衡逆移，所以壓強相同時S02的體積分數(shù)相對變高。這樣，我們就畫出了如圖2-28的曲線。,64,學習培訓,如可逆反應aA(g)+bB(g)=dD(g)+