高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 第4课时课件 鲁科版选修4.ppt

第4课时浓度 压强对化学平衡的影响 第2章第2节化学反应的限度 学习目标定位 1 知道浓度 压强对化学平衡影响的规律 2 会根据勒 夏特列原理 化学平衡移动原理 判断化学平衡移动的方向 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 浓度对化学平衡的影响 1 实验探究按表中实验要求完成实验 将有关实验现象及其结论填入表中 变深 变深 均增大 正反应 减小 减小 逆反应 变浅 变浅 3oh fe3 fe oh 3 2 理论分析在一定条件下 反应fe3 3scn fe scn 3达到平衡状态 温度一定 平衡常数k为一定值 分析下列条件改变时浓度商q的变化及平衡移动的方向 并填写下表 减小 增大 q k 正反应方向 q k 逆反应方向 浓度对平衡移动的影响规律 1 在其他条件不变的情况下 增大反应物浓度或减小生成物浓度时 qk 平衡向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度时 qk 平衡向移动 2 只改变固体或纯液体反应物的用量 浓度商不变 q k 化学平衡不移动 正反应方向 逆反应方向 例1向盛有5ml0 005mol l 1fecl3溶液的试管中加入5ml0 01mol l 1的kscn溶液 充分混匀 溶液颜色深浅不再变化后建立化学平衡fecl3 3kscn fe scn 3 3kcl 下列叙述中 不正确的是a 加水至溶液的体积加倍 溶液红色变浅 但化学平衡不移动b 再滴加少量0 1mol l 1的kscn溶液 溶液红色变深 化学平衡右移c 再滴加少量0 1mol l 1的naoh溶液 会有红褐色沉淀产生 上部溶液红色变浅 化学平衡左移d 再滴加少量0 1mol l 1fecl3溶液 溶液红色变深 化学平衡右移 答案 解析 解析在溶液中反应的离子方程式为fe3 3scn fe scn 3 加水稀释 q变大 k不变 即q k 平衡向左移动 加入scn 或fe3 q变小 使qk 平衡向左移动 易错警示 对于溶液中的离子平衡体系 注意离子浓度的改变方式 不参加反应的离子不影响平衡 像fecl3 3kscn fe scn 3 3kcl 增加kcl固体的量 平衡不移动 因为kcl不参与离子反应 例2某条件下 恒容密闭容器中发生反应 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h 0 下列说法不正确的是a 增加氢气的浓度 可使co2的平衡转化率增大b 单位时间内消耗co2和h2的物质的量比为1 3时 反应达到平衡c 及时分离出ch3oh和h2o g 可提高co2和h2的转化率d 升高温度可使该反应的平衡常数减小 答案 解析 解析增加一种反应物的浓度 另外一种反应物的转化率增大 a项正确 任何时间co2和h2消耗的物质的量之比都为1 3 b项错误 分离出ch3oh和h2o g 相当于减小生成物的浓度 平衡向正反应方向移动 co2与h2的转化率增大 c项正确 正反应为放热反应 升高温度 平衡常数减小 d项正确 规律总结 1 增大一种反应物浓度 该反应物的平衡转化率降低 而其他反应物的转化率增大 工业生产通常采用增大廉价反应物的浓度来提高贵重物质转化率的措施 从而降低生产成本 2 可以通过分离出生成物 降低生成物浓度 从而提高反应物的转化率 二 压强对化学平衡的影响 1 实验探究按表中实验要求完成实验 将有关实验现象及其结论填入表中 先变深 后变浅 最 终比原来深 先变浅 后变深 最终 比原来浅 变大后又减小 减小后又增大 左 右 2 理论分析 压强对化学平衡移动影响的规律 1 若反应前后气体的系数不变 g 0 改变压强 化学平衡 2 若反应前后气体的系数改变 g 0 增大压强 平衡向的方向移动 减小压强 平衡向的方向移动 3 压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应 对于只涉及固体或液体的反应 压强的影响不予考虑 不移动 气体体积减小 气体体积增大 解析 c是固体 其浓度为常数 改变它的量平衡不移动 该反应为气体体积不相等的反应 保持容器容积不变 充入n2 由于c h2o c co c h2 都不变 所以平衡不移动 缩小容器容积 压强增大 平衡左移 保持压强不变 充入n2 容器容积扩大 平衡右移 例3一定温度下 反应c s h2o g co g h2 g 在密闭容器中进行 一段时间后达到平衡 下列措施不能使平衡发生移动的是 增加c的物质的量 保持容器容积不变 充入n2使体系压强增大 将容器的容积缩小一半 保持压强不变 充入n2使容器容积变大a b c d 答案 解析 规律总结 1 恒温恒容条件 原平衡体系体系总压增大 体系中各反应物浓度不变 平衡不移动 2 恒温恒压条件 3 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时 应视为压强的影响 三 勒 夏特列原理 1 向一密闭容器中通入1moln2 3molh2发生反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 0 一段时间后达到平衡 1 若增大n2的浓度 平衡移动的方向是 达新平衡时 氮气的浓度与改变时相比较 其变化是 2 若升高温度 平衡移动的方向是 达新平衡时的温度与改变时相比较 其变化是 3 若增大压强 平衡移动的方向是 达新平衡时的压强与改变时相比较 其变化是 向右移动 减小 向左移动 降低 向右移动 减小 2 根据以上分析 得知如果改变影响平衡的条件之一 平衡将向着能够这种改变的方向移动 该结论就是勒 夏特列原理 减弱 1 平衡移动的结果是 减弱 外界条件的影响 而不是 消除 外界条件的影响 更不是 扭转 外界条件的影响 2 适用条件 只适用于判断 改变影响平衡的一个条件 时平衡移动的方向 平衡移动原理不仅适用于化学平衡 也适用于其他平衡体系 如溶解平衡 电离平衡 水解平衡等 解析a项 cl2 h2o h cl hclo 在饱和食盐水中 平衡向左移动 降低了cl2在水中溶解度 b项 增大压强 合成氨平衡向右移动 c项 减小压强使气体的溶解度降低 溶解的co2逸出 d项 平衡没有发生移动 只是i2 g 的浓度增大 颜色加深 例4下列事实不能用平衡移动原理解释的是a 用排饱和食盐水法收集cl2b 加压有利于合成氨反应c 冰镇的啤酒打开后泛起泡沫d 对2hi g h2 g i2 g 平衡体系增加压强使颜色变深 答案 解析 易错警示 勒 夏特列原理 即化学平衡移动原理 适用于所有平衡体系 如果是平衡体系 改变条件 平衡没有发生移动或不符合平衡移动规律的现象 不能用化学平衡移动原理解释 例5可逆反应2a2 g b2 g 2a2b l 正反应为放热反应 已达到平衡 要使平衡向右移动 可以采取的措施是a 升高温度b 加入催化剂c 增大压强d 增加a2b的量 解析该反应的正反应是气体分子数减小的反应 增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动 即平衡向右移动 答案 解析 易错警示 1 使用催化剂 正 逆反应速率增大的倍数相同 化学平衡不移动 2 改变固体或液体使用量 而不改变反应物浓度时 化学平衡不移动 达标检测 1 合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得 其中的一步反应为co g h2o g co2 g h2 g h 0 反应达到平衡后 为提高co的转化率 下列措施中正确的是a 增加压强b 降低温度c 增大co的浓度d 更换催化剂 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析a项 因该反应为反应前后气体物质的量相等的反应 故增加压强只能缩短反应达到平衡的时间 并不能使该平衡发生移动 因而无法提高co的转化率 b项 因该反应为放热反应 降低温度能使平衡向右移动 从而提高co的转化率 d项 不能提高co的转化率 1 2 3 4 5 6 7 2 将no2装入带活塞的密闭容器中 当反应2no2 g n2o4 g 达到平衡后 改变下列一个条件 其中叙述正确的是a 升高温度 气体颜色加深 则此反应为吸热反应b 慢慢压缩气体体积 平衡向右移动 混合气体颜色变浅c 慢慢压缩气体体积 若体积减小一半 压强增大 但小于原来的两倍d 恒温恒容时 充入惰性气体 压强增大 平衡向右移动 混合气体的颜色变浅 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析升高温度 气体颜色加深 则平衡向左移动 该反应为放热反应 a错误 根据勒 夏特列原理 混合气体的颜色比原平衡深 压强小于原平衡的两倍 因此b错误 c正确 恒温恒容 充入惰性气体 c no2 和c n2o4 均不变 平衡不移动 气体的颜色不变 d错误 1 2 3 4 5 6 7 解析温度不变 容积扩大一倍 压强减小 若平衡不移动 则b的浓度应为原来的50 而实际为60 说明平衡向正反应方向移动了 则a的转化率增大 b的质量分数增大 正反应方向是气体体积增大的方向 即a b 3 在一密闭容器中 反应aa g bb g 达平衡后 保持温度不变 将容器体积增加一倍 当达到新的平衡时 b的浓度是原来的60 则a 平衡向逆反应方向移动了b 物质a的转化率减小了c 物质b的质量分数增加了d a b 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析由x g y g 2z g h 0可知 反应前后气体分子数不变 故减小容器体积 即压强增大 平衡不移动 a项错误 加入催化剂 平衡不移动 故z的产率不变 b项错误 增大c x x的转化率减小 c项错误 降低温度 平衡向放热反应方向 正向 移动 y的转化率增大 d项正确 4 反应x g y g 2z g h 0 达到平衡时 下列说法正确的是a 减小容器体积 平衡向右移动b 加入催化剂 z的产率增大c 增大c x x的转化率增大d 降低温度 y的转化率增大 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 5 下列事实中不能用勒 夏特列原理解释的是a 光照新制的氯水时 溶液的酸性逐渐增强b 向含有 fe scn 2 的红色溶液中加铁粉 振荡 溶液颜色变浅或退去c 加入催化剂有利于氨的氧化反应d 用排饱和食盐水法除去cl2中的hcl 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析a项 氯水中存在平衡 cl2 h2o hcl hclo 光照使hclo分解 hclo浓度降低 平衡正向移动 生成更多的hcl 溶液的酸性逐渐增强 a项能用勒 夏特列原理解释 b项 在该溶液中存在平衡 fe3 scn fe scn 2 向溶液中加入铁粉 fe3 会和fe发生反应生成fe2 导致fe3 浓度降低 平衡向能够减弱这种改变的方向移动 即向逆反应方向移动 使 fe scn 2 红色 的浓度降低 所以溶液颜色变浅或退去 b项能用勒 夏特列原理解释 c项 催化剂不能改变平衡状态 c项不能用勒 夏特列原理解释 d项 cl2溶于水后存在平衡 cl2 h2o hcl hclo 饱和食盐水中cl 浓度较大 减小了cl2的溶解度 d项能用勒 夏特列原理解释 1 2 3 4 5 6 7 6 反应nh4hs s nh3 g h2s g 在某温度下达到平衡 下列各种情况下 不会使平衡发生移动的是a 温度 容积不变时 通入so2气体b 移走一部分nh4hs固体c 容器体积不变 充入氨气d 保持压强不变 充入氮气 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析通入so2后 发生反应2h2s so2 3s 2h2o 相当于减小了生成物的浓度 平衡将向正反应方向移动 a选项不合题意 固体量的多少不影响平衡的移动 移走部分nh4hs固体不能使平衡发生移动 b选项符合题意 恒容时 充入nh3 平衡逆向移动 c选项不合题意 充入不与体系中各物质反应的其他物质 此时体系的分子数增加 要保持恒压 容器体积必须增大 原平衡体系各物质的浓度将减小 平衡将向气体体积增大的方向移动 d选项不合题意 1 2 3 4 5 6 7 1 向上述溶液中加入naoh溶液 溶液呈 色 因为 oh 与h 结合生成水 c h 减小 使平衡向右移动 浓度增大 溶液由橙黄色变为黄色 解析加碱中和溶液中的h 平衡右移 溶液