苏教版选修4高中化学化学平衡的移动教案

化学平衡的移动(一)化学平衡移动的概念一定条件下的化学平衡 平衡破坏 新条件下的新平衡V正=V逆 V正 V逆 V正=V逆各组分百分含量:组成百分含量： 发生改变 保持新的一定保持一定化学平衡只有在一定的条件下才能保持。如果一个可逆反应达到平衡后，反应条件（如浓度、压强、温度等）改变了，平衡混合物里各组成物质的百分含量也就随着改变而达到新的平衡状态，这叫做化学平衡的移动。 (二)影响化学平衡移动的条件(见后) (三)勒沙特列(化学平衡移动)原理1原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），则平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是化学平衡移动原理即勒沙特列原理. 改变条件平衡移动方向浓度增大反应物或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强增大压强(缩小容积)向气体体积减小的方向移动减小压强(扩大容积)向气体体积增加的方向移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂平衡不移动注意:(1).化学平衡移动的原因是反应条件的改变对V正和V逆的影响大小不同，而导致正反应速率与逆反应速率不相等(见后反应速率与平衡移动图像分析)。(2).化学平衡移动的结果是在新条件下使V正和V逆的大小重新达到相等，各组分的百分含量重新达到保持不变。但速率大小和各组分的百分含量与原平衡并不相等。(3).平衡移动方向判断的主要方法：根据正逆反应速率变化大小判断：若V正V逆,平衡向正反应方向移动；若V逆V正,平衡向逆反应方向移动。根据生成物或反应物百分含量的变化判断：若反应物含量减小或生成物含量增加，平衡向正反应方向移动；若反应物含量增加或生成物含量减小，平衡向逆反应方向移动。根据气体平均分子量的变化来判断：当平衡组分全部是气体时，M气体增大，平衡向气体体积减小的方向移动；M气体减小，平衡向气体体积增大的方向移动。M气体不变，反应前后气体体积不变，平衡不移动。 当平衡组分中有液体或固体时，必须通过计算才能确定平衡移动的方向。通过气体密度的变化判断平衡移动方向：方法同，还需考虑压强导致气体体积变化对密度的影响。必需具体分析才能确定平衡移动方向。通过反应体系颜色的变化等可以判断平衡移动的方向。通过勒沙特列原理（浓度、压强、温度的变化等）判断平衡移动方向。(4)催化剂能同等程度也增大正反应速率和逆反应速率，始终都有V正=V逆 ，因而催化剂不能使平衡移动，对平衡状态的各种物理量特征标志无影响。但能缩短反应达到平衡状态所需要的时间。2理解：便于讨论只改变一个条件；移动的方向是减弱外界条件变化造成的影响；改变条件对正反应速率和逆反应速率影响不相同时才会使平衡发生移动；同时改变多个条件时，造成的影响如果能相互抵消则平衡不发生移动，如果影响不能相互抵消则平衡发生移动。3应用：通过改变外界条件，控制反应进行的方向和进行的程度，使某些需要发生的可逆反应有利于平衡向正反应方向或逆反应方向移动，增大反应进行的程度。阻止某些不需要的反应发生或减弱反应进行的程度。4勒沙特列原理适应范围:所有平衡体系.可逆反应化学平衡(包括水解平衡、络合平衡等).弱电解质的电离平衡.难溶物的溶解平衡.5勒沙特列原理不能解释的事实:使用催化剂不能使化学平衡发生移动 ；反应前后气体体积不变的可逆反应,改变压强可以改变化学反应速率,但不能使化学平衡发生移动；发生的化学反应本身不是可逆反应.外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应. (二)影响化学平衡的条件【知识导学】1浓度对平衡移动的影响：(1)实验:在烧杯中混合20mL0.01mol/LFeCl3(黄色)溶液和20mL0.01mol/LKSCN(无色)溶液,溶液变深红色(血红色);加适量水稀释至橙红色,分别分成8等份,倒入8支试管中,分 别加入下列物质.(加入物质时刻的速率变化不考虑溶液体积变化).试管编号加入物质溶液颜色变化V正变化V逆变化结果平衡移动方向不加(参照)5滴FeCl3溶液变深增大不变V正V逆向正反应方向移动5滴KSCN溶液变深增大不变V正V逆向正反应方向移动5滴NaOH溶液变浅()减小不变V逆V正向逆反应方向移动5滴H2S溶液变浅减小不变V逆V正向逆反应方向移动少量Fe或Zn粉变浅减小不变V逆V正向逆反应方向移动少量水变浅减小减小V正V逆,表示反应从正反应开始进行； 起始时若V逆V正,表示反应从逆反应开始进行。注2.对于溶液中的可逆反应,加水或加不与平衡组分发生反应的物质的水溶液稀释时,各组分的浓度均减小,正反应速率和逆反应速率均减小,若反应前后平衡体系组分的方程式计量系数相等,则平衡不移动; 若反应前后平衡体系组分的方程式计量系数不相等,则平衡向着系数较大的方向移动。 此时反应速率变化图中曲线是不连续的. 【能力培养】【例1】对于可逆反应 FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 (血红色)+3KCl达到平衡后 ,下列叙述正确的是( )A加入Fe2(SO 4)3浓溶液或NH4SCN固体后,溶液颜色加深B加入KCl溶液,增大了生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,溶液颜色变浅C加入KCl溶液,减小了平衡各组分的浓度,平衡向逆反应方向移动,溶液颜色变浅D加入AgNO3 溶液,减小了生成物KCl的浓度,平衡向正反应方向移动, 溶液颜色加深分析: FeCl3与KSCN溶液的反应实质上是离子反应:Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 A正确是因增大了反应物Fe3+和SCN -的浓度,平衡向正反应方向移动;B错误是因KCl不是平衡组分,其浓度大小不直接影响平衡移动;C正确是因加入的KCl溶液中的水使平衡组分稀释和平衡逆向移动,Fe(SCN)3的浓度变小,颜色变浅;D错误是因Cl- 不是平衡组分,生成AgCl沉淀对平衡无影响,但加入的AgNO3溶液中的水使平衡组分稀释和平衡逆向移动,溶液颜色应变浅。 答: AC 【例2】把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡: Ca(OH)2(固) Ca2+2OH-，加入以下浓溶液,可使Ca(OH)2固体减少的是( )ANa2S溶液 BAlCl3 溶液CNaOH溶液 DCaCl2 溶液 分析: A因Na2S水解使溶液呈强碱性,增大了OH-离子浓度,平衡逆移,故Ca(OH)2增多;B因Al3+离子结合OH-离子生成沉淀Al(OH)3,减小了OH-浓度,平衡正移,故Ca(OH)2 减少;C、D分别增大了OH- 和Ca2+浓度,平衡逆移,Ca(OH)2增多。答: B 【例3】 一真空密闭容器中盛有1molPCl5 , 加热到200时发生如下反应：PCl5 ( g ) PCl3 (g )+ Cl2 (g ) 反应达到平衡时，PCl5 所占体积百分比为M % 。若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5 , 反应平衡时,PCl5 所占体积百分比为N % ，则M 和N 的正确关系是AM N BM N CM=N D无法比较分析:注意本题容易错误地当作是浓度对平衡移动的影响问题来讨论，其实是压强问题。当反应平衡体系的某一边只有一种反应物且为气体时,增加该气体的量,若恒容,则对平衡的影响相当于加压;若恒压,则对平衡的影响相当于减压。本题中恒容，增加PCl5达到新的平衡时，PCl5的转化率降低，其百分比增加。同理，若按11增加PCl3和Cl2的量，PCl5的百分比也增加。只增加PCl3或只增加Cl2的量时，相当于浓度对平衡的影响，PCl5 % 可能增加，可能不变，也可能减小,但PCl5的物质的量是增加的。答：B注:试用同样方法分析反应:2SO2 + O22SO3 平衡体系的情况。 【例4】 改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列变化正确的是A生成物浓度一定增大B生成物的物质的量分数一定增大C反应物的转化率一定提高 D化学反应的产率可能提高 分析:稀释或减压平衡向正移时A项不成立；当反应物的物质的量增加很多时，生成物物质的量分数可能减小，此时B不成立；增加某种反应物时，可以提高其它反应物的转化率，而该反应物本身的转化率降低，故C不成立；如果是改变温度或压强使平衡正移时，产率是提高的，故D成立。 答: D 例5 Cl2 溶于水发生可逆反应:Cl2+ H2OH+ + Cl-+ HClO 现往饱和氯水中加入下列物质: 水;饱和食盐水;浓盐酸;硝酸银溶液;碳酸氢钠固体;醋酸钠固体;硫化氢;二氧化硫; 品红等有机色质; 10 加入KI ; 11 加入FeCl2 ; 12 通入氯气; 13 阳 光下照射.(1)能使平衡向正反应方向移动的有_;(2)能使平衡向逆反应方向移动的有_;(3)能够增大HClO浓度的有_.分析: 加水时H2O增大,同时相当于稀释作用,生成物浓度减小比反应物浓度减小影响大,平衡向正移动;增大生成物Cl-,平衡向逆移动,降低Cl2的溶解度;增大生成物H+和Cl-,平衡向逆移动,降低氯气的溶解度;Ag+与Cl -结合生成AgCl沉淀 ,减小生成物Cl-浓度,平衡向正移动,HClO增大;和只与H+反应,减小生成物H+浓度,平衡向正移动,HClO增大;既与Cl2反应,又与HClO反应,但反应结果都因生成H+和Cl-,增大了生成物的浓度,故可看成是平衡向正反应方向;消耗了生成物HClO,平衡向正反应方向移动; 10 11 只相当于消耗了Cl2,总结果并未消耗HClO,故可看作是平衡向逆移动; 12 氯水已饱和,通入的氯气环能改变平衡组分的浓度,故平衡不移动; 13 HClO见光分解,减小了生成物浓度,平衡向正移动. 答: (1) 13 ;(2) 10 11 ; (3