江苏省邳州市第二中学高中化学《2.2.2 反应条件对化学平衡的影响》课件 鲁科版选修4.ppt

第2课时反应条件对化学平衡的影响 学习目标1 了解化学平衡移动的概念和影响平衡移动的因素 2 理解温度 浓度 压强的改变对化学平衡移动的影响 3 掌握勒 夏特列原理及其应用 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 第2课时反应条件对化学平衡的影响 课前自主学案 课前自主学案 自主学习一 化学平衡的移动1 概念 可逆反应由一个 变为另一个 的过程 2 图示表示 平衡状态 平衡状态 3 平衡移动方向的判断 1 根据速率判断 若v 正 v 逆 则平衡向正反应方向移动 若v 正 v 逆 则平衡不移动 若v 正 v 逆 则平衡向逆反应方向移动 2 根据体系中各组分含量的变化判断平衡移动的结果 如果使体系中产物含量 如物质的量 浓度或百分含量等 则平衡正向移动 反之则逆向移动 增大 二 反应条件对化学平衡的影响1 温度的影响 2 原因 温度改变使 改变 2 浓度的影响 化学平衡常数 2 原因 浓度的改变导致 的改变 3 压强的影响 浓度商 2 原因 压强的改变导致体系中各成分 的变化 从而使平衡发生移动 三 平衡移动原理 勒 夏特列原理 1 内容 在封闭体系中 如果仅改变影响平衡的一个条件 如浓度 温度或压强等 平衡就能够向着 的方向移动 浓度 减弱这种改变 2 说明 1 研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应 2 只适用于改变影响平衡的一个条件 3 平衡的移动结果只能 减弱 而不能 消除 这种改变 问题探究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 可逆反应达到平衡后 若化学反应速率改变 平衡不一定移动 若速率改变后 v 正 v 逆 平衡不移动 若v 正 v 逆 则平衡移动 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 2 改变压强 化学平衡一定会发生移动吗 讨论压强对化学平衡移动影响时应注意什么 提示 压强对化学平衡的影响是通过改变体系中各成分的浓度来实现的 若压强改变不能引起成分浓度变化 如无气体参加的反应 则平衡不移动 若反应前后气体物质的系数不变 则改变压强时qp仍等于kp 平衡也不移动 压强只对有气体物质参加且反应后气体物质系数和发生变化的可逆反应的平衡移动产生影响 解析 选d 升高温度 正 逆反应速率均增大 平衡向吸热方向移动 固体的浓度视为常数 增加固体的量不引起v的变化 平衡不移动 加入水蒸气后 增大了反应物的浓度 平衡正向移动 扩大容积相当于减压 平衡向气态物质系数增大的方向移动 解析 选b 增大压强平衡向气体物质系数减小的方向移动 升温平衡向吸热的方向移动 课堂互动讲练 1 温度对化学平衡的影响 影响化学平衡的外界条件 2 浓度对化学平衡的影响 3 压强对化学平衡的影响 4 惰性 气体对化学平衡的影响对于反应n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0来说 1 若体系内的压强保持恒定 容器体积是可变的 时 加入氦气 体系内压强恒定 体积必增大 这相当于对原体系中各组分起了稀释作用 因而引起c n2 c h2 c nh3 变小 平衡向左移动 相当于减压 2 在恒温 恒容下 加入氦气时 平衡不发生移动 这种条件下加入 惰性 气体 虽平衡体系内的压强增加 但因容器的体积不变 c n2 c h2 c nh3 不变 所以平衡不发生移动 3 如果方程式中生成物和反应物的系数相等时 当一种惰性气体或不与反应物中各物质发生反应的气体 加入到已达平衡的化学体系中 不论什么情况都不会使平衡移动 特别提醒 1 对于离子反应 只有改变实际参加反应的离子的浓度才能改变平衡 2 压强对液体和固体的浓度无影响 若平衡体系中无气体 则压强变化不能改变反应速率 平衡不移动 3 通常所指加压即是缩小容积 减压即是增大容积 4 催化剂只改变达到平衡所需时间 对平衡移动无影响 2011年青岛模拟 在密闭容器中进行下列反应 co2 g c s 高温2co g h 0 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 增加c 平衡 c co 2 减小密闭容器体积 保持温度不变 则平衡 c co2 3 保持密闭容器体积和温度不变 通入n2 则平衡 c co2 4 保持密闭容器体积不变 升高温度 则平衡 c co 思路点拨 固体量的增减不会影响化学平衡的移动 缩小体积相当于增大压强 恒容时充入与反应体系无关的其他气体对平衡无影响 解析 1 c为固体 增加c 平衡不发生移动 2 减小容器体积 相当于增大压强 平衡向气体体积减小的方向移动 3 通入的n2不参加反应 并且密闭容器体积和温度不变时 各物质的浓度并不变 平衡不发生移动 4 其他条件相同 升高温度 平衡向吸热方向移动 答案 1 不移动不变 2 向逆反应方向移动增大 3 不移动不变 4 向正反应方向移动增大 需注意的几个问题 1 浓度和压强的改变不一定会使平衡移动 但温度改变 平衡一定发生移动 2 压强对平衡的影响实质是相同倍数地改变反应物及生成物的浓度 故恒压容器中充入不参加反应的气体可按减小压强处理 3 压强的改变如果没有引起浓度的改变则平衡不移动 如恒容容器中充入不参加反应的气体 变式训练1密闭容器中一定量的混合气体发生反应 xa g yb g zc g 平衡时 测得a的浓度为0 50mol l 1 在温度不变时 把容器容积扩大到原来的2倍 使其重新达到平衡 a的浓度为0 30mol l 1 下列有关叙述中不正确的是 a 平衡一定向右移动b b的转化率降低c x y zd c的体积分数降低 解析 选a 假设把容器扩大到原来的2倍时 平衡不移动 则这时a的浓度由0 50mol l 1变为0 25mol l 1 而事实上a的浓度为0 30mol l 1 说明平衡向生成a的方向即逆反应方向移动 与备选选项对照 只有a项不正确 1 解答步骤 1 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 拐点 交点 终点 四看辅助线 如等温线 等压线 平衡线 五看量的变化 如浓度变化 温度变化 化学平衡图象题的解题思路 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 3 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 解答原则以可逆反应aa g bb g cc g 为例说明 1 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 确定纵坐标所表示的量后 讨论横坐标与曲线的关系 2 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状态 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 特别提醒 1 在图象上利用外界条件对平衡的影响进行相关判断时 必须找准是从一个平衡状态到另一个平衡状态的变化 2 平衡图象上的曲线上每一个点都代表在该条件下体系的平衡状态 而曲线外的点表示该条件下体系未达到平衡 恒容密闭容器中化学反应2a g b g c g 在三种不同条件下进行 其中实验 在800 实验 在850 b c的起始浓度都为0 反应物a的浓度 mol l 1 随时间 min 变化如下图所示 请回答 1 实验 和实验 比较 可能隐含的反应条件是 2 通过对实验 和实验 进行比较 可推测该反应升高温度 平衡向 正 或 逆 反应方向移动 正反应是 放热 或 吸热 反应 3 与实验 比较 若将实验 中a的起始浓度改为1 2mol l 1 其他条件不变 则达到平衡时 所用时间 实验 用 或 无法确定 填写 解析 根据图象可知 三个实验中 最初a浓度均为1 0mol l 1 而实验 达到平衡时 实验 所用的时间比实验 短且平衡时a的浓度相同 则在实验 中采取的措施应为在实验 的基础上加入了催化剂 由实验 与实验 可看出升温a的平衡浓度减小 平衡向正反应方向移动 即此反应为吸热反应 实验 中a最初浓度为1 0mol l 1 若将a的起始浓度改为1 2mol l 1 相当于给体系加压 由方程式可知加压时对平衡无影响 即各成分的百分含量不变 但反应速率加快 答案 1 催化剂 2 正吸热 3 变式训练2已知 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h 1025kj mol 1 该反应是一个可逆反应 若反应物起始物质的量相同 下列关于该反应的示意图不正确的是 解析 选c 由题意知 正反应为放热反应 升高温度 反应速率增大 平衡逆向移动 no的含量降低 故a项正确 c项错误 正反应是气态物质系数增大的反应 增大压强 反应速率增大 平衡逆向移动 no的含量降低 b项正确 加入催化剂能同等程度地加快正 逆反应的速率 缩短达到平衡的时间 但不影响平衡状态 d项正确 探究整合应用 2 实验步骤分别将两只充有二氧化氮的密闭烧瓶浸入盛有冷水和热水的烧杯中 持续一段时间直到颜色不再发生变化为止 观察并记录实验现象 3 实验现象及结论 总结 升高温度 化学平衡向吸热方向移动 降低温度 化学平衡向放热方向移动 已知常温下红棕色的no2能自动聚合成无色的n2o4 这是一个正反应放热的可逆反应 2no2n2o4 现在做下面的实验 装置如下图所示 在三个连通的烧瓶里盛有no2和n2o4的混合气体 然后用夹子夹住橡皮管 先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里 可以观察到混合气体颜色无变化 接着向左边烧杯里加入致热盐无水cacl2 加mgso4 alcl3 bacl2中任一种也行 向右边烧杯里加入致冷盐kno3 加nano3 nh4no3 nh4cl中任一种也行 不断搅拌直至溶液饱和 可以看到 随着盐的加入 左边混合气体的颜色变深 右边混合气体的颜色变浅 中间混合气体的颜色不变 根据实验现象 回答有关问题 1 左边的混合气体颜色变深的原因是 右边的混合气体颜色变浅的原因是 2 总结温度变化与可逆反应的热量变化之间的关系是 解析 1 混合气体颜色的深浅与no2的浓度有关 气体的体积是不变的 气体物质的量的