高中化学 2.3 化学平衡的移动课件 苏教版选修4.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一 化学平衡的移动1 化学平衡状态只有在一定条件下才能保持 当平衡体系条件改变时 原有平衡状态被破坏 一段时间后会达到新的平衡状态 化学平衡的移动 就是改变外界条件 破坏原有的平衡状态 建立起新的平衡状态的过程 目标导航 预习导引 一 二 预习交流1外界条件如何影响化学平衡移动的方向 提示 外界条件的改变对化学平衡的影响实质上是通过改变正 逆反应速率来实现的 若外界条件改变 引起v 正 v 逆 时 正反应占优势 化学平衡向正反应方向移动 若外界条件改变 引起v 正 v 逆 时 逆反应占优势 化学平衡向逆反应方向移动 若外界条件改变 引起v 正 v 逆 都发生变化 但v 正 v 逆 仍保持相等 化学平衡就没有发生移动 目标导航 预习导引 一 二 2 反应条件对化学平衡的影响 1 浓度 大量实验证明 在达到平衡的反应里 减小任何一种生成物的浓度 平衡会向正反应方向移动 减小任何一种反应物的浓度 平衡会向逆反应方向移动 由此可见 在其他条件不变的情况下 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度 都可以使平衡向正反应方向移动 增大生成物浓度或减小反应物浓度 都可以使平衡向逆反应方向移动 在生产上 往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法 使成本较高的原料得到充分利用 目标导航 预习导引 一 二 2 压强 通过改变容器体积的方法增大压强 反应物的浓度和生成物的浓度同时增大 分析体系压强的改变对物质浓度的影响 我们会发现 对于可逆反应aa g bb g 来说 当a b 即正反应方向是气体分子数目减小的反应 增大压强 平衡正向移动 当a b 即反应前后气体分子数目不变的反应 改变反应体系的压强 平衡不发生移动 当a b 即正反应方向是气体分子数目增大的反应 增大压强 平衡逆向移动 3 温度 在吸热或放热的可逆反应里 反应混合物达到平衡状态以后 改变温度 也会使化学平衡移动 实验证明 在其他条件不变的情况下 升高温度 化学平衡向吸热反应方向移动 降低温度 化学平衡向放热反应方向移动 4 催化剂对化学平衡的影响 由于催化剂能够以同样倍数增大正反应和逆反应的速率 因此它对化学平衡的移动没有影响 也就是说它不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的百分组成 但是使用了催化剂 能够改变反应达到平衡所需的时间 目标导航 预习导引 一 二 预习交流2外界条件对v 正 与v 逆 有何影响 提示 增大浓度 增大压强 升高温度 加入正催化剂 都能使v 正 与v 逆 增大 减小浓度 减小压强 降低温度 加入负催化剂 都能使v 正 与v 逆 减小 目标导航 预习导引 一 二 二 勒夏特列原理改变影响化学平衡的一个因素 平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动 这个原理也叫化学平衡移动原理 应用 在合成氨时 利用化学平衡移动原理来选择和确定合成氨的工艺条件 该原理还适用于后面学到的电离平衡 水解平衡和沉淀溶解平衡 预习交流3如何理解 减弱这种改变 这句话 提示 减弱这种改变 是指使改变的程度有所减弱 如增大某反应物的浓度 平衡发生移动 但达到新平衡后 该反应物的浓度比刚改变时要小 不过比原平衡时要大 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 一 浓度对化学平衡的影响活动与探究1 对于可逆反应a g 2b g c g d g 往反应已达平衡的密闭容器中再通入a气体 v 正 与v 逆 将如何改变 a b的转化率如何改变 答案 通入a的瞬间 a的浓度突然增大 v 正 增大 v 逆 不变 随着反应的进行 v 正 不断减小 但v 逆 不断增大 达新平衡时 v 正 v 逆 都比原平衡时大 通入a气体后 虽然平衡正向移动 但a的转化率减小 b的转化率增大 2 对于可逆反应a g 2b g c g d g 当温度不变时 同时增大a c的浓度 平衡常数是否改变 怎样判断平衡如何发生移动 答案 因为对于已知反应 平衡常数只受温度变化的影响 不受浓度变化的影响 所以 改变a c的浓度 平衡常数不发生改变 要想判断平衡移动的方向 需使用浓度商 若浓度商大于平衡常数 则平衡逆向移动 若浓度商小于平衡常数 则平衡正向移动 若浓度商等于平衡常数 则平衡不发生移动 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 迁移与应用例1在密闭容器中 发生如下反应 x g 2y g 2z g 达平衡后 在其他条件不变的情况下 只加入一定量的x达新平衡 下列叙述正确的是 a x的转化率增大b y的转化率减小c 逆反应速率减小d 正反应速率增大点拨 在对本题进行分析前 需要掌握加入一种反应物后正 逆反应速率和转化率的变化情况等 然后将结论进行迁移 解析 平衡体系中加入x 则y的转化率增大 x的转化率减小 刚加入x时 正反应速率增大 逆反应速率不变 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 但比加入x前要大 逆反应速率逐渐增大 答案 d温馨提示 加入x 虽然平衡正向移动 但x的转化率减小 可利用平衡常数进行定量分析 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 迁移训练1在一个密闭容器中充入1molco2和3molh2 发生反应co2 h2co h2o 在850 时 该反应达到平衡状态 已知达到平衡时生成0 75molco 那么当充入的h2改为9mol 在上述条件下达到平衡时生成co和h2o的物质的量之和可能为 a 1 2molb 1 5molc 1 8mold 2 5mol 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 解析 对于可逆反应 不论在什么情况下 一定是反应物与生成物共存的状态 即任何物质的物质的量均大于零 co2 h2co h2o起始 mol1300转化 mol0 750 750 750 75平衡 mol0 252 250 750 75在此基础上 增加h2的用量 平衡右移 co2的转化率增大 co h2o的物质的量均增大 设平衡移动后 co h2o的物质的量之和为amol 则a 0 75 0 75 1 5 但co2不能完全转化 若co2完全转化则a 2 故a 2 因而a的取值范围为1 5 a 2 答案 c 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 1 由于固体或纯液体的浓度是常数 改变固体或纯液体的量并不影响v 正 v 逆 的大小 所以平衡不移动 2 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 v 逆 都减小 但减小的程度不同 总的结果是化学平衡向化学方程式中化学计量数增大的方向移动 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 二 压强对化学平衡的影响活动与探究1 对于有气体参加的可逆反应 缩小容器体积 平衡将如何移动 答案 若反应物气体分子总数大于生成物气体分子总数 平衡将正向移动 若反应物气体分子总数小于生成物气体分子总数 平衡将逆向移动 若反应物气体分子总数等于生成物气体分子总数 平衡不发生移动 2 通常试题中所说的 加压 减压 是什么意思 答案 通常试题中所说的 加压 是指缩小容器的体积 从而达到使混合气中各气体的浓度都增大的目的 通常试题中所说的 减压 是指增大容器的体积 从而达到使混合气中各气体的浓度都减小的目的 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 1 无气态物质存在的化学平衡 由于改变压强不能改变化学反应速率 所以改变压强不能使平衡发生移动 2 对于有气体参加的化学反应 增大压强 或减小压强 v 正 和v 逆 都增加 或都减小 对于反应前后气体分子数有变化的可逆反应 增大压强 或减小压强 v 正 和v 逆 增大 或减小 的程度不一样 因此平衡会发生移动 但对于反应前后气体分子数相等的可逆反应 增大压强 或减小压强 v 正 和v 逆 增大 或减小 的程度一样 因此平衡不移动 3 在容积不变的密闭容器中 气态反应已达到平衡状态时 若向该容器中充入一种与反应无关的气体 虽然总压强增大 但化学平衡不移动 原因是气态反应物 生成物的浓度未变化 4 在容积可变的恒压容器中 充入一种惰性气体 此时虽然总压强不变 但参与反应的各气态物质的浓度改变 则应考虑平衡发生移动的问题 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 三 温度对化学平衡的影响活动与探究1 升高温度 化学平衡会向着吸热反应的方向移动 此时放热反应方向的反应速率会减小吗 答案 不会 因为升高温度v 吸 和v 放 均增大 但二者增大的程度不同 v 吸 增大的程度大于v 放 增大的程度 故v 吸 和v 放 不再相等 v 吸 v 放 原平衡被破坏 平衡向吸热反应的方向移动 直至建立新的平衡 同理降温 平衡则向放热反应的方向移动 2 升高温度 化学平衡常数如何改变 答案 对于正反应吸热的反应 升高温度 平衡正向移动 平衡常数增大 对于正反应放热的反应 升高温度 平衡逆向移动 平衡常数减小 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 迁移训练3加热装有1molhi气体的定容密闭容器 发生如下反应 2hi g h2 g i2 g h 0 在t1 反应达到平衡时 i2的物质的量分数为x1 若起始时在该容器中加入2molhi 在t2 达到平衡时 i2的物质的量分数为x2 则下列关系正确的是 a 若t1 t2 则x1 x2b 若t1 t2 则x2 x1c 若t1 t2 则x1 x2d 若t1 t2 则x1 x2解析 a b两项为温度不变的情况 c d两项为温度改变的情况 温度不变时 后者相当于前者加压 平衡不移动 x1 x2 a b都不正确 c d中 温度升高 平衡正向移动 i2的物质的量分数增大 答案 d 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 1 若某反应的正反应为放 吸 热反应 则其逆反应必为吸 放 热反应 两反应的 h数值相等 符号相反 2 对同一化学反应 升高温度 使v 正 和v 逆 都增大 但吸热反应的反应速率增大的倍数更大 所以平衡向吸热方向移动 反之 降低温度使v 正 和v 逆 都减小 但放热反应的反应速率减小的倍数小 所以平衡向放热方向移动 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 四 催化剂对化学平衡的影响活动与探究1 外界条件改变 化学平衡一定移动吗 答案 温度改变一定会引起化学平衡的移动 而浓度和压强的改变不一定会使化学平衡发生移动 使用催化剂不影响化学平衡状态 2 既然加入催化剂不影响平衡的移动 那么加催化剂有何益处 答案 在反应进行阶段加入催化剂 可以加快反应速率 缩短反应到达平衡的时间 提高单位时间内反应物的转化率 若在达平衡后加催化剂 则对化学反应没有任何帮助 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 迁移与应用例4对某一可逆反应来说 使用催化剂的作用是 a 提高反应物的平衡转化率b 以同样程度改变正 逆反应速率c 增大正反应速率 降低逆反应速率d 改变平衡混合物的组成解析 在可逆反应中加入催化剂只能同等程度的改变正 逆反应速率 不能使平衡移动 也不能使反应物的转化率改变 答案 b 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等同的 所以平衡不移动 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 五 勒夏特列原理活动与探究1 平衡移动原理能否用于不可逆反应 答案 不能 因为对于一个不可逆反应 改变某一种反应物的量 最终不能引起其他物质的量的改变 2 如果改变平衡体系中的两个条件 能否使用平衡移动原理 答案 如果两个条件的改变对平衡的影响是相同的 可以利用平衡移动原理 如果两个条件的改变对平衡的影响是矛盾的 不能利用平衡移动原理 只能利用平衡常数或浓度商进行分析 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 迁移与应用例5反应am g bn g cp g dq g 达到平衡时 m的体积分数y m 与反应条件的关系如图所示 其中z表示反应开始时n的物质的量与m的物质的量之比 下列说法正确的是 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 a 同温同压同z时 加入催化剂 平衡时q的体积分数增加b 同压同z时 升高温度 平衡时q的体积分数增加c 同温同z时 增加压强 平衡时q的体积分数增加d 同温同压时 增加z 平衡时q的体积分数增加点拨 进行分类分析 问题可变得简单 如同温 同z 比较压强变化对平衡的影响时 只需找出符合条件的两个点 然后比较纵坐标的数值 就可得出正确结论 解析 催化剂对平衡无影响 a项错误 升高温度 m的体积分数降低 平衡右移 q的体积分数增大 b项正确 650 z 2 0时 观察图 1 和图 2 中对应的点 图 2 压强较大 平衡时m的体积分数大 q的体积分数小 c项错误 z表示反应开始时n的物质的量与m的物质的量之比 所以增加z相当于增大n的量 平衡右移am g bn g cp g dq g 但q的体积分数不一定增大 如无限制地加入n 最后q的体积分数很小 d项错误 答案 b 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 温馨提示 当比较同z同压 不同温度时的某个量时 应使用同一个图像进行分析 当比较同z同温 不同压强时的某个量时 应使用两个不同的图像进行分析 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 迁移训练5对于反应n2 g 3h2 g 2nh3 g 在一密闭容器中加入一定量的n2和h2 达到平衡时气体压强为p1 迅速缩小体积使气体压强为p2 一段时间后达到新的平衡 此时气体的压强为p3 则p1 p2 p3的大小关系为 a p2 p1p3 p1c p2 p1 p3d p2 p1 p3解析 勒夏特列原理中改变某一外界条件 平衡只能向着减弱这种改变的方向移动 所以达到新平衡时的压强比原平衡时的压强大 但比加压时的压强小 答案 b 问题导学 即时检测 一 二 三 四 五 1 勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系 对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理 2 勒夏特列原理对所有的动态平衡 如溶解平衡 电离平衡 水解平衡等 都适用 3 勒夏特列原理只适用于判断 改变一个条件 时平衡移动的方向 若同时改变影响平衡移动的几个条件 不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向 只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时 才能根据平衡移动的原理进行判断 4 应用勒夏特列原理时应弄清是否真的改变了影响化学平衡的条件 如改变化学平衡体系中固体或纯液体的量 在定容 定温下充入惰性气体等 未改变影响化学平衡的条件 还要弄清可逆反应是否存在能够减弱某项条件改变的反应方向 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 1 在一定条件下 下列可逆反应达到化学平衡 h2 g i2 g 2hi g h 0 要使混合气体的紫色加深 可以采取的方法是 a 降低温度b 减小压强c 增大体积d 减小体积解析 混合气体的紫色加深 说明i2的浓度增大 平衡向着生成h2 i2的方向移动 答案 d 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 2 在反应2so2 o22so3建立的平衡体系里 加入催化剂 效果是 a 正反应速率加快 逆反应速率减慢