影响化学平衡移动的因素 教育学习

,第三节化学平衡第四五课时,选修4化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡,1,学习培训,复习化学平衡状态的标志是什么？,固体溶质,溶液中的溶质,溶解,结晶,1.在氯化钠溶解至饱和的过程中，溶解和结晶的速率随时间的变化关系如何？,2.改变什么条件可以破坏以上溶解平衡？,2,学习培训,V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间,化学平衡的移动,移动原因：外界条件的改变，V正V逆移动的方向：取决于V正，V逆的大小,3,学习培训,实验2-5：已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,实验探究1改变浓度是否会影响化学平衡？如何影响？,变量：,不变量：,因变量：,氢离子的浓度,K2Cr2O7的浓度，体积,溶液的颜色变化,4,学习培训,步骤,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,实验探究1,取三支试管各加入1吸管0.1mol/L的K2Cr2O7溶液，按下表步骤操作，观察并记录。,橙色变深,黄色,5,学习培训,实验2-5：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,分析：,增大c（H+），平衡向逆反应方向移动,减小c（H+），平衡向正反应方向移动,6,学习培训,实验2-5：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+,增大,增大,逆,增大,减小,正,分析：,增大c（H+），平衡向逆反应方向移动,减小c（H+），平衡向正反应方向移动,7,学习培训,一、化学平衡的移动,8,学习培训,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色),预测：增大或减小反应物的浓度，平衡怎样移动？,（1）滴加饱和FeCl3溶液？（2）滴加浓度较大的KSCN溶液？（3）滴加NaOH溶液？,二、影响化学平衡的因素1.浓度对化学平衡的影响,9,学习培训,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色),实验2-6：取三支试管，分别加入1吸管0.005mol/L的FeCl3溶液和1吸管0.01mol/L的KSCN溶液混合,。,血红色加深,血红色加深,10,学习培训,血红色加深,血红色加深,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色),血红色变浅,血红色变浅,11,学习培训,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血红色),分析：增大或减小反应物的浓度，平衡怎样移动？,增大c（Fe3），c（SCN-），平衡向正方向移动；减小c（Fe3），平衡向逆方向移动。,12,学习培训,活动：下图反应体系是t1时刻达到平衡vt图，请分别作出t2时增大反应物浓度和减少反应物浓度的vt图,13,学习培训,V正,V逆,V正=V逆,增大反应物浓度,增大C反,V(正)V(逆),正反应方向,14,学习培训,减小反应物浓度,增大C反,V(正)V(逆),正反应方向,减小C反,V(正)V(逆),逆反应方向,15,学习培训,增大生成物浓度,结论：增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。,思考：如果增大生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？,16,学习培训,减小生成物浓度,结论：减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动。,思考：如果减小生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？,17,学习培训,课堂小结：,增大C反,减小C生,增大C生,减小C反,正反应方向,减弱反应物浓度的增大,正反应方向,逆反应方向,逆反应方向,减弱反应物浓度的减小,减弱生成物浓度的增大,减弱生成物浓度的减小,结论：改变一个条件，平衡向这种改变的方向移动,减弱,18,学习培训,人体吸入CO后,空气中的CO、O2与血红蛋白将建立如下平衡：,CO+O2-血红蛋白CO-血红蛋白+O2,如果你发现有人一氧化碳中毒你该怎么办呢？你能解释急救的原理么？,迁移应用1,19,学习培训,H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)，在密闭容器中进行。一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化？(1)增大水蒸汽浓度。(2)加入固体炭。(3)增加H2浓度。,正向移动，CO浓度增大,逆向移动，CO浓度减小,不移动。CO浓度不变,迁移应用2,注意：对平衡体系中的固态物质或纯液体，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态物或纯液体的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。,20,学习培训,（2）应用,增大低成本反应物的浓度（投入量)，提高高成本原料的转化率，以降低生产成本；及时分离产物，提高原料的转化率。,思考：合成氨工业中重要一步是:N2+3H22NH3该反应在一定条件下达平衡时，为提高H2的转化率，从浓度角度分析可采取什么措施？,增大N2浓度（投入量)或及时分离出NH3,21,学习培训,二、影响化学平衡的因素2.温度对化学平衡的影响（P28实验2-7）,红棕色气体,无色气体,2NO2N2O4H=-56.9KJ/mol,22,学习培训,二、影响化学平衡的因素2.温度对化学平衡的影响（P28实验2-7）,红棕色气体,无色气体,2NO2N2O4H=-56.9KJ/mol,受热红棕色变深,遇冷红棕色变浅,C（NO2）增大,C（NO2）减小,平衡向逆反应方向,平衡向正反应方向,吸热方向,放热方向,23,学习培训,思考：升高温度对可逆反应的化学反应速率有怎样的影响？对吸热反应和放热反应的速率影响有何不同？,画出升温时上述反应的v-t图,24,学习培训,升高温度,结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。,25,学习培训,降低温度,结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。,思考：如果降低温度化学平衡向什么方向移动？,26,学习培训,总结：,升高温度,降低温度,向放热的方向移动,向吸热的方向移动,降低温度,升高温度,趋势,趋势,总的来说：化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响。,27,学习培训,实验探究2NO2(气)N2O4(气)现象：,(2体积，红棕色),(1体积，无色),A.加压混和气体颜色先深后浅；,B.减压混和气体颜色先浅后深。,3.压强对于化学平衡的影响,28,学习培训,压强对化学平衡的影响,2NO2(气)N2O4(气),(2体积，红棕色),(1体积，无色),讨论A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于，后又逐渐变浅是由于；B：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于，后又逐渐变深是由于。,NO2浓度增大,NO2浓度减小,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,29,学习培训,3.压强对于化学平衡的影响,实验现象说明压强的改变对化学平衡有什么影响？,向正反应移动，即向压强减小的方向移动。,用v-t图来表示上述变化。,30,学习培训,增大压强,结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。,31,学习培训,减小压强,结论：减小压强，化学平衡向体积增大（即气体分子数增大）的方向移动。,思考：如果减小压强化学平衡向什么方向移动？,32,学习培训,总结：,增大压强,减小压强,化学平衡向体积增大的方向移动,化学平衡向体积减小的方向移动,减小压强,增大压强,趋势,趋势,总的来说：化学平衡的移动能削弱压强改变给可逆反应所带来的影响。,33,学习培训,练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H2S(g)H2(g)+S(s),正向移动,不移动,逆向移动,逆向移动,不移动,思考：对于反应和，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？,34,学习培训,规律：对于反应前后气体总体积相等的可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响；,35,学习培训,注意对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强不能使化学平衡移动；对于只有固体或液体参加的反应，改变压强不能使化学平衡移动；,36,学习培训,练习,一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2但达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是,A、m+np,B、A的转化率降低,C、平衡向正反应方向移动,D、C的体积分数增加,(B),37,学习培训,4.催化剂对于化学平衡的影响,催化剂是怎样改变化学反应速率的？,请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响,加入正催化剂,加入负催化剂,38,学习培训,结论：加入催化剂不会使化学平衡发生移动。,根据浓度、压强、温度对化学平衡的影响，能不能概括出一个外界条件与平衡移动方向关系的普遍原理？,39,学习培训,勒夏特列原理,定义：化学平衡总是朝着能减弱外界条件影响的方向移动。,“减弱”的双重含义,定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。,定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。,40,学习培训,影响化学平衡的条件小结,41,学习培训,1、已知NO2能形成二聚分子,现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A、高温低压B、低温高压C、低温低压D、高温高压,A,练习,42,学习培训,2、反应,A,B,E均为气体，达到平衡时，要使反应向正反应方向移动，应采用的措施是（）A、加压B、减压C、加入正催化剂D、升温,BD,43,学习培训,A、a+bc+d,加压C、a+bc+d,减压,B,44,学习培训,4.在高温下，反应(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法是,A、减小压强,B、缩小体积,C、升高温度,D、增大H2浓度,(BC),2HBr(g)H2(g)+Br2(g),45,学习培训,解化学平衡图像题的技巧,1、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。,5、看是否需要辅助线。,46,学习培训,一、速率-时间图象（V-t图象）,例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。,(A)(B)(C),47,学习培训,增大c(反应物)平衡正向移动,增大c(生成物)平衡逆向移动,减小c(反应物)平衡逆向移动,减小c(生成物)平衡正向移动,增大c(反应物)减小c(生成物)平衡正向移动,增大c(生成物)减小c(反应物)平衡逆向移动,以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H为例,升高温度H0平衡正向移动,升高温度Hp+q平衡正向移动,增大压强m+nV逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢,B、C,54,学习培训,例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的vt图象，我们知道v=c/t；反之，c=vt。请问下列vt图象中的阴影面积表示的意义是(),C,A、从反应开始到平衡时，该反应物的消耗浓度B、从反应开始到平衡时，该反应物的生成浓度C、从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度,55,学习培训,温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知()。A、P1p2，n2B、P1P2，n3,P1曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故P1P2；再看两横线，P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率，说明增大压强使平衡逆移，故n2。故本题答案是A。,56,学习培训,例题：可逆反应:aX(s)+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与温度T（T2T1）的变化关系如图示。,1、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变，平衡向方向移动，则正反应是热反应。2、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变，平衡向方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是。,小,正反应,吸,大,逆反应,b(c+d),57,学习培训,如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_c+d；(2)Q_0。,看任一曲线，可知温度升高，A的转化率变大，这说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反应，即Qp2，n2B、P1P2，n3,P1曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故P1p2；再看两横线，P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率，说明增大压强使平衡逆移，故n2。故本题答案是A。,63,学习培训,2、压强(或温度)对反应物或生成物的转化率或体积分数的曲线,我们还是以反应2S02(g)+02(g)2S03(g)为例来说明。我们用纵坐标代表S02的体积分数，用横坐标代表压强，则在温度为T1的条件下，该反应压强增大，平衡正移，S02的体积分数降低。如在温度T2的条件下(T2T1)，由于升温，平衡逆移，所以压强相同时S02的体积分数相对变高。这样，我们就画出了如图2-28的曲线。,64,学习培训,如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+