高中化学 专题2 第三单元 化学平衡的移动课件 苏教版选修4.ppt

第三单元化学平衡的移动 目标定位 1 了解化学平衡移动的概念和影响平衡移动的因素 2 了解温度 浓度 压强等因素的改变对化学平衡移动的影响 并能够利用这些因素的影响正确判断化学平衡移动的方向 3 以合成氨为例 应用化学平衡移动原理选择和确定合成氨的生产条件 4 利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向及化学反应进行的程度 基础清单 一 化学平衡的移动1 概念 已达平衡的可逆反应 改变外界条件 破坏原有的平衡状态 建立起新的平衡状态的过程 2 原理 二 外界条件对化学平衡的影响1 外界条件对化学平衡的影响 若其他条件不变 改变一个条件对平衡的影响如下 正反应 逆反应 气态物质减小 气态物质增多 吸热 放热 不移动 2 化学平衡移动原理 勒夏特列原理 1 内容 改变影响化学平衡的一个因素 如浓度 温度 压强 平衡将向 这种改变的方向移动 2 应用 工业合成氨条件的选择 反应速率 减弱 增大 升高 催化剂 反应转化率向反应器中通入过量的n2 h2的转化率 增大 氨气 提高 思考辨析 1 判断正误 1 开启啤酒瓶后 瓶中马上泛起大量泡沫可用化学平衡移动原理解释 分析 开启啤酒瓶后 瓶中马上泛起大量泡沫是因为反应co2 g h2o g h2co3 aq 在压强减小时平衡逆向移动逸出co2 2 一定条件密闭容器中发生的反应co g h2o g co2 g h2 g 压缩容器体积时 化学平衡不发生移动 与原平衡相比 co的浓度不变化 分析 压缩容器体积时 各组分的浓度都会加大 3 一定条件密闭容器中发生的反应c s h2o g co g h2 g 达平衡后 再加入少量c可使化学平衡正向移动 分析 向平衡体系中加入固体不会影响平衡移动 4 反应2no g 2co g n2 g 2co2 g 可处理汽车尾气 只要使用合适的催化剂及载体 就可完全清除no和co 分析 催化剂不会引起平衡移动 2 问题思考 1 对有气体参加的反应来说 增大压强 化学平衡一定发生移动吗 分析 不一定 因为有气体参加的化学反应 有的是等体积反应 有的是不等体积反应 对于等体积反应 增大压强 平衡不移动 2 若将体系温度从50 升高到80 则化学平衡向吸热反应方向移动 达到新的平衡状态时 温度会小于50 吗 分析 勒夏特列原理是对条件影响化学平衡的一个总述 其中的 减弱 不等于 消除 更不是 扭转 达到新的平衡状态时50 t 80 知识链接 工业合成氨条件的选择在实际生产中 需要综合考虑反应速率 化学平衡 原料选择 产量和设备等各方面情况 以确定最佳生产条件 过量的n2工业上常通过适当增加相对廉价的反应物的方法提高产量 降低成本 例如 在合成氨工业中 常适当增加氮气的含量 以提高氢气的转化率 在硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化 以得到更多的三氧化硫 一 外界条件对化学平衡移动影响的解释1 浓度对化学平衡的影响 2 温度对化学平衡的影响 3 压强对化学平衡的影响 思 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 平衡一定发生移动吗 提示 不一定 对于反应前后气体体积不变的反应改变压强 速率会发生改变 但化学平衡不移动 或者使用催化剂时 速率改变平衡也不移动 2 某一可逆反应 一定条件下达到了平衡 若平衡发生移动 化学反应速率一定改变吗 提示 一定 因为化学平衡移动的根本原因是外界条件的改变引起了v 正 与v 逆 发生不同程度的改变 使v 正 v 逆 才发生移动的 3 温度对不同化学反应的平衡常数的影响相同吗 提示 不相同 温度升高 吸热反应 平衡常数k增大 放热反应 平衡常数k减小 温度降低 吸热反应 平衡常数k减小 放热反应 平衡常数k增大 二 化学平衡图像题的分析方法和思路1 五步识图法 一看面 即横坐标 纵坐标代表的量 二看线 即线的斜率大小 平与陡的含义 函数的增减性 三看点 即起点 终点 转折点 交叉点等 四看辅助线 等温线 等压线 平衡线等 五看量 浓度 温度等因素的改变量 2 化学平衡图像的两种常用方法 1 三步分析法 一看反应速率是增大还是减小 二看 v 正 v 逆 的相对大小 三看化学平衡移动的方向 2 定一议二 原则 图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 3 化学平衡图像分析应关注两点 1 四要素分析法 看曲线的起点 看曲线的变化趋势 看曲线的转折点 看曲线的终点 2 先拐先平 数值大 原则 在化学平衡图像中 先出现拐点的反应先达到平衡状态 先出现拐点的曲线所代表的反应温度较高 如图a 或压强较大 如图b 对于反应aa g bb g cc g 图a表示t2 t1 由t2 t1 c 增大 平衡右移 即降低温度平衡正向移动 故正反应是放热反应 图b表示p1c 思 悟 1 已知可逆反应aa g bb g cc g dd g h 同时符合下列两图中各曲线的规律 则反应中 a b 与 c d 的相对大小以及 h的特点如何 提示 据题中左图可知 t2 t1 温度越高平衡时生成物浓度越小 说明升高温度平衡向逆反应方向移动 则正反应为放热反应 h c d 2 对于反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 在恒温恒压和恒温恒容条件下 向容器中充入稀有气体 平衡将分别怎样变化 画出v t图像 提示 恒温恒压条件下 向容器中充入稀有气体 平衡向逆反应方向移动 因为此时容器体积增大了 各反应物和生成物的浓度都降低 v 正 v 逆 都减小 但v 正 减小的程度大于v 逆 使v 正 v 逆 平衡向逆反应方向移动 相当于减压 图像见图1 恒温恒容条件下 向容器中充入稀有气体 总压增大 但反应物和生成物的浓度都不变 平衡不移动 图像见图2 类型一外界条件对化学平衡移动的影响 典例 2013 大纲版全国卷 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 解题指南 解答此类题目的关键是分析清楚反应特点 题目涉及反应为反应前后体积不变的放热反应 解析 选d a项 此反应为体积不变的反应 改变压强不会使化学平衡移动 b项 催化剂只会改变化学反应速率 不会改变化学平衡 所以z的产率不变 c项 增大x的浓度 化学平衡会向正反应方向移动 y的转化率增大而x的转化率减小 d项 正反应是放热反应 所以降低温度 平衡向正反应方向移动 y的转化率增大 方法规律 反应物转化率变化的判断方法 1 增大某一反应物浓度可使其他反应物转化率增大 自身转化率下降 2 若容器体积不变 使其他反应物的浓度减小 则自身的转化率也下降 3 若容器体积不变 对于反应aa g bb g cc g dd g 达到平衡后 按原比例同倍数增加反应物a和b的量 若 a b c d a b的转化率均增大 若 a b c d a b的转化率均不变 变式训练 2014 宁波高二检测 等物质的量的x g 与y g 在密闭容器中进行可逆反应 x g y g 2z g w s h 0 下列叙述正确的是 a 平衡常数k值越大 x的转化率越大b 达到平衡时 反应速率v正 x 2v逆 z c 达到平衡后 降低温度 正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数d 达到平衡后 升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动 解析 选a 平衡常数k值越大 反应向正反应进行的程度越大 x的转化率越大 a项正确 达平衡时2v正 x v逆 z b项错误 达平衡后降低温度 正逆反应速率均减小 又因平衡向正反应方向移动 所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数 c项错误 增大压强平衡不移动 升高温度平衡逆向移动 d项错误 类型二化学平衡图像的分析 典例 2013 安徽高考 一定条件下 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料mgo mgso4 s co g mgo s co2 g so2 g h 0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后 若仅改变图中横坐标x的值 重新达到平衡后 纵坐标y随x变化趋势合理的是 解题指南 解答本题时应注意该反应的特点 正反应为气体体积增大的吸热反应 且有固体参加与生成 解析 选a 该反应为正反应气体体积增大的吸热反应 升高温度 平衡正向移动 气体的质量增加 而容积不变 所以密度增大 a正确 增加co的量 平衡正向移动 但压强增大 co的转化率会减小 故co2与co的物质的量之比会减小 b错误 平衡常数只与温度有关 c错误 因mgso4为固体 增加其量 对平衡没有影响 co的转化率不变 d错误 名师点评 讲解本题时要注意讲清此类题目的解题思路 1 分析清楚反应特点 体积增大还是减小 反应放热还是吸热 2 分析清楚图像变化特点 是正函数还是反函数 是快还是慢 方法规律 反应速率和平衡图像题的解答流程 变式训练 2014 嘉兴高二检测 有一化学平衡 ma g nb g pc g qd g 如图是表示a的转化率与压强 温度的关系 分析下图可以得出的正确结论是 a 正反应是吸热反应 且m n p qb 正反应是吸热反应 且m np qd 正反应是放热反应 且m n p q 解析 选a 此题是两个条件同时对化学平衡产生影响的图像 先固定一个条件不变 分析另一个条件变化时对平衡的影响 得出一个结论 然后再固定这个条件不变 分析另一条件变化对平衡的影响 温度不变 压强越大 a的转化率越高 得出m n p q 压强不变 温度越高 a的转化率越大 得出正反应为吸热反应 温度对no2和n2o4转化平衡影响的探究下图是温度对no2和n2o4转化平衡的影响实验示意图 已知no2在体积不变的密闭容器中会发生反应生成n2o4 2no2 g n2o4 g h 57 2kj mol 1 思考探究 1 浸泡在冰水中的烧瓶有什么现象 由此你能得出什么结论 提示 颜色变浅 温度降低时 平衡向放热反应方向