高中化学 2.3 化学平衡的移动（第2课时）课件 新人教版选修4.ppt

第2课时化学平衡的移动 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 1 化学平衡的移动 1 含义 在一定条件下 可逆反应达到化学平衡状态 如果改变影响平衡的条件 如浓度 温度 压强等 化学平衡状态被破坏 正 逆反应速率不再相等 直至正 逆反应速率再次相等 在新的条件下达到新的化学平衡状态 这种现象称作平衡状态的移动 简称平衡移动 2 图示表示 目标导航 预习导引 3 化学平衡移动的方向判断 目标导航 预习导引 2 影响化学平衡的因素 目标导航 预习导引 深度思考判断下列描述的正误 正确的画 错误的画 1 既能向正反应方向进行 又能向逆反应方向进行的反应 称为可逆反应 2 温度改变 平衡一定发生移动 3 只要v 正 增大 平衡一定正向移动 4 不论恒温恒容 还是恒温恒压容器 加入稀有气体 平衡皆发生移动 5 起始加入原料的物质的量相等 则各种原料的转化率一定相等 6 通过改变一个条件使某反应向正反应方向进行 转化率一定增大 答案 1 2 3 4 5 6 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 一 外界条件的改变对化学平衡的影响 以ma g nb g pc g h 0 m n p 为例 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 在某容积不变的密闭容器中进行的可逆反应c s h2o g co g h2 g 中 增加c的用量 平衡如何移动 若改为加入h2o g 呢 答案 c是固体 增加c时 反应速率几乎不变 平衡不移动 加入h2o g 时 增大了反应物浓度 平衡向右移动 2 改变条件使平衡向正反应方向移动 一定是正反应速率增大 逆反应速率减小吗 答案 平衡向正反应方向移动 是因为v 正 v 逆 并非一定是v 正 增大 v 逆 减小 如对于一个吸热反应 升高温度v 正 v 逆 都增大 但v 正 增大的程度大于v 逆 使v 正 v 逆 平衡向正反应方向移动 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 3 对于反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 恒温恒压条件下 向容器中充入稀有气体 平衡如何变化 画出v t图像 答案 恒温恒压条件下 向容器中充入稀有气体 平衡会向气体体积增大的反应方向移动 因为此时容器体积增大了 各反应物和生成物的浓度都减小 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 图像为 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 例1 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的转化率增大解析 该反应前后气态物质的总物质的量不变 减小体积 平衡不移动 a项错误 催化剂不能使平衡移动 z的产率不变 b项错误 增大x的浓度 平衡正向移动 但x的转化率减小 c项错误 降低温度 平衡正向移动 y的转化率增大 d项正确 答案 d 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 将等物质的量的x y气体充入某密闭容器中 在一定条件下 发生如下反应并达到平衡 x g 3y g 2z g h 0 当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时 下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是 解析 a项 升温 平衡逆向移动 x的转化率减小 b项 加压时 平衡正向移动 但x的浓度增大 c项 充入y c y 增大 但y的转化率减小 d项 使用催化剂 平衡不移动 x的体积分数不变 答案 a 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 2 在一密闭容器中 反应aa g bb g 达平衡后 保持温度不变 将容器体积增大一倍 当达到新的平衡时 b的浓度是原来的60 则下列说法不正确的是 a 平衡向正反应方向移动了b 物质a的转化率减小了c 物质b的质量分数增大了d aa b的质量 质量分数 物质的量 物质的量分数及a的转化率都增大了 答案 b 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 二 化学平衡图像1 化学平衡图像理解分析 五看 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 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 2 化学平衡图像应用原则与方法技巧 1 定一议二 原则 在化学平衡图像中 确定横坐标所表示的量后 讨论纵坐标与曲线的关系 或者确定纵坐标所表示的量 讨论横坐标与曲线的关系 即 定一议二 原则 可以作辅助线帮助分析 例如反应aa g bb g cc g 在不同温度下 t1 t2 压强 p 与混合气体中c的含量 c 的关系如图a所示 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 由图可知 t1为一条等温线 随着压强的增大 c 减小 化学平衡逆向移动 a b c 在压强一定时 如p3时 温度越高 c 越大 则说明升温 c 的值变大 化学平衡正向移动 正反应吸热 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 2 先拐值大 原则 在化学平衡图像中 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b 或表示的压强较大 如图c 仍以aa g bb g cc g 为例 图b表示t2 t1 t2对应的c 小于t1对应的c 说明升温平衡逆向移动 即该反应正向是放热的 图c表示p2 p1 p2对应的c 小于p1对应的c 说明加压平衡逆向移动 即a b c 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 3 四位一体 原则 利用平衡移动原理 观察分析图像和已知信息 在 可逆反应的特点 平衡条件的变化 平衡移动的方向 物理量变化 中挖掘找到两个方面的已知信息 再解决第三个方面的问题 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 例2 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 得到如图所示的变化规律 图中p表示压强 t表示温度 n表示物质的量 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 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 h 0 t1 t2c 反应 h 0 t2 t1 或 ht1解析 反应 温度升高 a的平衡转化率降低 说明化学平衡向逆反应方向移动 则正反应为放热反应 hp1 a项错误 由题给反应 的图示知t1 t2 温度升高 n c 减少 平衡向逆反应方向移动 正反应放热 ht1 c项正确 同理 对于反应 若 ht2 d项错误 答案 c 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 在密闭容器中存在如下反应 a g 3b g 2c g h 0 某研究小组研究了只改变某一条件对上述反应的影响 并根据实验数据作出下列关系图 下列判断一定错误的是 a 图 研究的是压强对反应的影响 且乙的压强较大b 图 研究的是压强对反应的影响 且甲的压强较大c 图 研究的是温度对反应的影响 且甲的温度较高d 图 研究的是不同催化剂对反应的影响 且甲使用催化剂的效率较高 迁移应用 典题例解 一 二 知识精要 解析 图 中乙达到平衡所需的时间短 说明乙的压强较大 压强增大 平衡右移 c的浓度增大 故a项正确 图 中甲达到平衡所需的时间短 说明甲的压强较大或温度较高 压强增大 平衡右移 b的体积分数减小 而温度升高 平衡左移 b的体积分数应增大 故b项正确 c项错误 图 中甲达到平衡所需的时间短 说明甲的反应速率快 催化剂的效率较高 故d项正确 答案 c 思悟升华 方法规律 案例探究 虚拟法解决化学平衡问题1 如图所示为装有活塞的密闭容器 内盛22 4mlno 若通入11 2ml氧气 气体体积均在标准状况下测定 保持温度 压强不变 则容器内混合气体的密度为 a 等于1 369g l 1b 等于2 054g l 1c 在1 369g l 1和2 054g l 1之间d 大于2 054g l 1 思悟升华 方法规律 案例探究 解析 根据反应2no o2 2no2进行计算 由题设条件可求混合气体的质量为0 001mol 30g mol 1 0 0005mol 32g mol 1 0 046g 此时混合气体的密度为0 046g 0 0224l 2 054g l 1 由于反应体系中还存在反应 2no2 g n2o4 g 隐含的平衡 且题设条件中保持温度 压强不变 故平衡2no2 g n2o4 g 会右移 使得平衡时混合气体的体积小于22 4ml 故其密度必大于2 054g l 1 答案 d 思悟升华 方法规律 案例探究 解析 根据反应2no o2 2no2进行计算 由题设条件可求混合气体的质量为0 001mol 30g mol 1 0 0005mol 32g mol 1 0 046g 此时混合气体的密度为0 046g 0 0224l 2 054g l 1 由于反应体系中还存在反应 2no2 g n2o4 g 隐含的平衡 且题设条件中保持温度 压强不变 故平衡2no2 g n2o4 g 会右移 使得平衡时混合气体的体积小于22 4ml 故其密度必大于2 054g l 1 答案 d 思悟升华 方法规律 案例探究 2 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 有关叙述不正确的是 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 本题可采用虚拟的方法来解答 假设把容器扩大到原来的2倍时 平衡不移动 虚拟 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 然后再由虚拟状态回到事实 a的浓度由0 25mol l 1变为0 30mol l 1 平衡向生成a的方向移动 即向逆反应方向移动 与备选选项对照 只有a项不正确 答案 a 思悟升华 方法规律 案例探究 3 4 0molpcl3和2 0molcl2充入体积不变的密闭容器中 在一定条件下发生下述反应 pcl3 g cl2 g pcl5 g 达到平衡时 pcl5为0 80mol 如果此时移走2 0molpcl3和1 0molcl2 在相同温度下再达平衡时pcl5的物质的量是 a 0 8molb 0 4molc 小于0 4mold 大于0 4mol 小于0 8mol解析 采用等效平衡方法加以解决 反应达到平衡后 此时移走2 0molpcl3和1 0molcl2 若不考虑平衡移动 则此时pcl5的物质的量为0 4mol 移走2 0molpcl3和1 0molcl2后 相当于减小压强 故平衡向逆反应方向移动 所以再次达平衡时pcl5的物质的量小于0 4mol c项正确 答案 c 思悟升华 方法规律 案例探究 该方法的思维模型为 虚拟法 思维模型 设计一个可以比较的虚拟状态作为中介 恢复到现实状况 或题干要求的状态 得出相应的判断结果如 在一个容积可变的容器中 反应2x g y g 2z g 达到平衡时 x y z分别为4mol 2mol 4mol 保持温度和压强不变 各物质均增加1mol 平衡如何移动 初始状态虚拟状态 x y z分别加入1mol 0 5mol 1mol 此时平衡不移动 再加入0 5moly 平衡向正反应方向移动 思悟升华 方法规律 案例探究 1 解题关键虚拟法的解题关键是对比较复杂且有相互关联的问题 认真分析它们的内在联系 虚拟出一个合理的 中间状态 构建一个解决问题的桥梁 2 常见类型解决化学平衡问题时 合理使用虚拟法可以事半功倍 常见有以下三种类型 1 极端虚拟 虚拟一个 极端状态 即把相关的化学平衡问题推到极端状态 假定可逆反应可以向一个方向完全进行到底 找出符合题意的可能的最大值或最小值 将事物变化的规律迅速暴露出来 使因果关系变得非常明显 从而使问题顺利解决 因该方法无法确定实际值 所以较适用于解答选择题和半定量型的填空题 思悟升华 方法规律 案例探究 2 等效虚拟 即虚拟一个 中间状态 化学平