江苏省邳州市第二中学高中化学《2.3.2 影响化学平衡的条件》课件 新人教版选修4.ppt

第2课时影响化学平衡的条件 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 基础自主学案 第2课时影响化学平衡的条件 基础自主学案 一 化学平衡的移动当一个可逆反应达到平衡状态后 如果改变 等反应条件 原来的平衡状态会被破坏 化学平衡会发生移动 平衡混合物中各组成物质的质量分数也就随着改变 从而在一段时间后达到 这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程 就是化学平衡的移动 以上过程可归纳如下 浓度 压强 温度 新的平衡状态 思考感悟1 某一可逆反应 一定条件下达到了平衡 若化学反应速率改变 化学平衡是否一定发生移动 若平衡发生移动 化学反应速率是否一定发生改变 提示 若速率改变后 v 正 v 逆 平衡不移动 若v 正 v 逆 则平衡发生移动 若平衡发生移动 说明v 正 v 逆 即化学反应速率一定发生改变 二 影响化学平衡的条件1 浓度其他条件不变时 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度 平衡向 方向移动 增大生成物浓度或减小反应物的浓度 平衡向 方向移动 2 压强其他条件不变时 增大压强 平衡向气体 的方向移动 减小压强 平衡向气体 的方向移动 正反应 逆反应 体积缩小 体积增大 3 温度其他条件不变时 升高温度 平衡向着 方向移动 降低温度 平衡向着 方向移动 4 催化剂催化剂能同等程度地 故对平衡无影响 吸热反应 放热反应 增加正逆反应速率 思考感悟2 1 在溶液中进行的反应 如果溶液稀释 反应物和生成物的浓度都减少 平衡移动吗 2 是否任何化学平衡都受温度的影响 提示 1 在溶液中进行的反应 如果稀释溶液 反应物浓度减小 生成物浓度也减小 v正减小 v逆也减小 但减小的程度不同 总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动 2 任意的化学反应都伴随着能量的变化 放热或吸热 在可逆反应里 正反应为放 吸 热反应 其逆反应必为吸 放 热反应 任意可逆反应的化学平衡状态 都能受温度的影响而发生移动 三 平衡移动原理 勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡条件之一 如 温度 压强 浓度等 平衡将向着能够 的方向移动 减弱这种改变 3 在一密闭容器内发生如下反应 2no2n2o4 压缩容器 气体颜色加深 试用勒夏特列原理解释 提示 由勒夏特列原理可知 平衡移动只能减弱某种改变 不能抵消某种改变 压缩容器no2浓度变大 颜色加深 虽然平衡向右移动 但最终no2浓度比原来大 气体颜色比原来加深 1 对于平衡co2 g co2 aq h 19 75kj mol 为增大二氧化碳气体在水中的溶解度 应采用的方法是 a 升温增压b 降温减压c 升温减压d 降温增压解析 选d 由反应co2 g co2 aq h 19 75kj mol可知该反应是一个气体物质计量数减小的放热反应 要增大co2气体在水中的溶解度 则应使平衡正向移动 增大压强 降低温度均能使该平衡正向移动 2 2011年河北正定中学高二月考 如图所示是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图 下列叙述与示意图不相符合的是 a 反应达平衡时 正反应速率和逆反应速率相等b 该反应达到平衡态 后 增大反应物浓度 平衡发生移动 达到平衡态 c 该反应达到平衡态 后 减小反应物浓度 平衡发生移动 达到平衡态 d 同一种反应物在平衡态 和平衡态 时浓度不相等 解析 选c 由题给图象可以看出 由平衡态 到平衡态 的转化过程中 逆反应速率未改变 正反应速率突然增大 可知为增大反应物的浓度 b项正确 c项不正确 由于平衡向正反应方向移动 可知两平衡态时同一种反应物的浓度不相等 d项正确 反应达到平衡时 正反应速率和逆反应速率一定相等 a项正确 3 已知反应a2 g 2b2 g 2ab2 g h 0 下列说法中正确的是 a 升高温度 正反应速率增加 逆反应速率减小b 升高温度有利于反应速率增加 从而缩短达到平衡的时间c 达到平衡后 升高温度或增大压强都有利于该平衡正向移动d 达到平衡后 降低温度或减小压强都有利于该平衡正向移动 解析 选b 这是一个正反应方向为气态物质的量减小的放热反应 升高温度 正 逆反应速率都增加 且能缩短达到平衡的时间 达到平衡后 升高温度 平衡左移 增大压强 平衡右移 课堂互动讲练 以ma g nb g pc g h 0 m n p 为例 特别提醒 化学平衡移动的实质是因为外界条件改变时 正 逆反应速率变化程度不同而导致v 正 v 逆 从而破坏了平衡状态 使平衡发生移动 分析时应注意条件改变的瞬间及以后的速率变化趋势 从而确定平衡移动的方向 若改变条件 对正逆反应的速率影响相同 则平衡不发生移动 反应ma nbpc在某温度下达到平衡状态 1 若升高温度 a物质的转化率增大 该反应为 填 吸热 或 放热 反应 2 若c为气体 且m n p 在加压时化学平衡发生移动 则平衡必定向 填 正反应 或 逆反应 方向移动 3 如果在体系中增加或减少b的量 平衡均不发生移动 则b肯定不能为 填 气 固 或 液 态 思路点拨 解析 升高温度 a的转化率增大 说明平衡正向移动 则正反应为吸热反应 c为气体 m n p 若a b都为气体 则增大压强 平衡不会移动 而加压平衡发生移动 则a b中至少有一种为非气态 则平衡必定逆向移动 由题意知改变b的量 平衡不移动 则b应为固态或液态 答案 1 吸热 2 逆反应 3 气 规律方法 准确理解勒夏特列原理是解答此类题的关键 解答时不能把平衡的移动和速率的变化 平衡的移动和浓度的变化 平衡的移动和体系总压强的变化等混同起来 变式训练1对可逆反应2a s 3b g c g 2d g hv 逆 加入催化剂 b的转化率提高a b c d 解析 选b a是固体 其量的变化对平衡无影响 增大b的浓度 正反应速率增大 平衡向正反应方向移动 v 正 v 逆 升温 v 正 v 逆 均应增大 但v 逆 增大的程度大 平衡向逆反应方向移动 压强增大 平衡不移动 但v 正 v 逆 都增大 催化剂不能使化学平衡发生移动 b的转化率不变 1 化学平衡图象题的主要特点该类题目的主要特点是通过多种图象 对化学反应速率和化学平衡的有关知识 规律进行分析考查 题目往往是灵活性强 迷惑性大 涉及内容多 要求高 特别注重考查学生的知识综合应用能力和分析判断能力 2 解答化学平衡图象题的方法 1 化学平衡图象题的解答步骤 看图象 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 四看辅助线 如等温线 等压线 平衡线等 五看量的变化 如浓度变化 温度变化等 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 作判断 根据图象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 化学平衡图象题的解答原则以可逆反应aa g bb g cc g 为例说明 定一议二 原则在化学平衡图象中 包括纵坐标 横坐标和曲线所表示的意义三个量 确定横坐标所表示的量后 讨论纵坐标与曲线的关系和确定纵坐标所表示的量后 讨论横坐标与曲线的关系 先拐先平 数值大 原则在化学平衡图象中 先出现拐点的反应则先达到平衡 先出现拐点的曲线表示的温度较高 如图a 或表示的压强较大 如图b 图a 表示t2 t1 正反应是放热反应 图b 表示p1c 2011年湖北黄冈模拟 某化学科研小组研究在其他条件不变时 改变某一条件对化学平衡的影响 得到如下变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 根据以上规律判断 下列结论正确的是 a 反应 h 0 p2 p1b 反应 h0 t2 t1或 ht1 思路点拨 解答本题应注意以下两点 1 四个图象中纵横坐标的含义及曲线的变化趋势 2 四个化学方程式的特点 解析 由反应 的图象可知 温度升高 a的转化率减小 说明该反应的正反应是放热反应 hp1 a不正确 由反应 的图象可得 先达平衡对应的温度高 即t1 t2 温度越高时n c 越小 说明该反应的正反应是放热反应 即 h0 则有t2 t1的关系 若该反应的正反应是放热反应 ht1 则该反应正反应是吸热反应 即 h 0 d错误 答案 c 变式训练2 2011年河南开封市第二实验高级中学高二月考 对于反应 2x g y g 2z g 在不同温度 t1和t2 及压强 p1和p2 下 产物z的物质的量n z 和反应时间t的关系如图所示 下列判断正确的是 a t1p2 正反应为吸热反应c t1 t2 p1 p2 正反应为放热反应d t1 t2 p1t2 在相同的温度 t2 下 压强越大 化学反应速率越快 达平衡时所需时间越短 故p1 p2 由于温度升高 平衡向吸热反应方向移动 所以根据题图不难看出正反应为放热反应 故选c 探究整合应用 探究化学平衡的移动已达平衡状态的可逆反应 当外界条件 浓度 温度 压强 改变时 由于对正 逆反应速率的影响不同 致使v 正 v 逆 则原有的化学平衡被破坏 各组分的质量 或体积 分数发生变化 直至在新的一定的条件下v 正 v 逆 1 若条件的改变使v 正 v 逆 则平衡向正反应方向移动 若条件的改变使v 正 v 逆 则平衡向逆反应方向移动 但若条件改变时 v 正 仍然等于v 逆 则平衡没有发生移动 2 化学平衡能够发生移动 充分说明了化学平衡是一定条件下的平衡状态 是一种动态平衡 3 化学平衡发生移动而达到新的平衡状态时 新的平衡状态与原平衡状态主要的不同点是 1 新的平衡状态的v 正 或v 逆 与原平衡状态的v 正 或v 逆 不同 2 平衡混合物里各组分的质量 或体积 分数不同 事实表明 许多化学反应都是可逆的 存在一定的限度 我们可以通过实验证明某个反应是可逆反应 也可以通过实验探究条件改变时 平衡移动的方向 下面具体举例分析说明 某学生为探究外界条件的改变对化学平衡的影响做了如下实验 已知2no2 红棕色 n2o4 无色 正反应是放热反应 1 为了说明温度对化学平衡体系的影响 做了如下实验 把no2和n2o4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里 然后用夹子夹住橡皮管 把一个烧瓶放进热水里 把另一个烧瓶放进冰水里 回答下列问题 此时可观察到的现象是 具体描述 该实验欲得出的结论是 该实验用两个经导管连通的烧瓶 其设计意图是 该实验最终两烧瓶中存在的化学平衡均发生了移动 你认为除了温度是引起平衡发生移动的因素外 还有其他因素吗 若有是什么因素 你认为该实验的设计是否完全科学 谈谈你的看法 说出理由 2 为了说明压强对化学平衡体系的影响 做了如下实验 将一透明的注射器针筒充满no2气体 如图甲 当推动活塞时 气体颜色将如何变化 当气体体积变为图甲的一半时 如图乙 no2的浓度 填 大于 小于 或 等于 推压活塞前no2浓度的2倍 当观察到 时 可确定针筒已达到化学平衡状态 另有一透明的注射器针筒 充满h2 i2 hi气体 如图甲 当推动活塞时 气体颜色将如何变化 当气体体积变为图甲的一半时 如图乙 此时i2仍为气体 hi的浓度 填 大于 小于 或 等于 推压活塞前hi浓度的2倍 i2的转化率将 填 增大 减小 或 不变 解析 1 在no2生成n2o4的反应里 正反应是放热反应 逆反应是吸热反应 从上面的实验可知 混合气体受热颜色变深 说明no2浓度增大 即平衡向逆反应方向移动 混合气体被冷却时颜色变浅 说明no2的浓度减小 即平衡向正反应方向移动 由于温度的变化 必然导致气体压强的变化 所以此实验不能完全说明是温度对平衡的影响 2 由于针筒内气体的体积减小 气体的压强增大 浓度也增大 颜色变深 化学平衡向着生成n2o4的方向即气体体积缩小的方向移动 因此混合气体的颜色又逐渐变浅了 当气体体积变为图甲的一半时 no2的浓度瞬间变为原来的2倍 但由于压强增大 平衡正向移动