2.2.2反应条件对化学平衡的影响课件高中化学鲁科版选择性必修1

化学反应的方向、限度与速率第二章2.2化学反应的限度章节脉络化学平衡常数平衡转化率第二章化学反应的方向、限度与速率2.2化学反应的限度2.1化学反应的方向2.3化学反应的速率2.4化学反应条件的优化

——工业合成氨反应条件对化学平衡的影响反应条件对化学平衡的影响核心素养目标1.宏观辨识与微观探析能从宏观层面观察浓度、压强、温度改变时化学平衡体系的颜色变化、气体体积变化等现象，精准判断平衡移动方向；从微观角度理解外界条件改变导致正逆反应速率变化的本质原因，建立系统认知。2.证据推理与模型认知通过实验数据和现象，推理浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，构建基于勒夏特列原理的平衡移动分析模型；能运用该模型预测复杂体系中多条件同时改变时平衡的移动方向，理解平衡移动与物质浓度、转化率之间的定量关系。3.科学探究与创新意识树立绿色化学理念，增强合理调控反应条件、减少环境污染的社会责任感，推动可持续发展。学习重难点重点：1.掌握浓度、压强、温度对化学平衡移动的影响规律，能运用勒夏特列原理分析外界条件改变时平衡移动的方向。2.理解催化剂对化学反应速率和化学平衡的作用机制，明确催化剂只改变化学反应速率，不影响化学平衡状态。难点：1.深入理解压强对化学平衡移动的影响本质，尤其是反应前后气体分子数不变的反应以及有固体、液体参与的反应中，压强改变对平衡影响的特殊性。2.分析多种条件同时改变时，化学平衡移动的综合结果，判断平衡移动方向与各物质浓度、转化率的变化趋势。课前导入初始浓度/(mol·L-1)平衡转化率/%c始(H2)c始(CO2)α(H2)α(CO2)A0.01000.01006060B0.01200.01005465C0.00800.01006653对于1200℃时的反应H2(g) + CO2(g)H2O(g) + CO(g)，观察、分析表中数据，你能得出什么结论？增大氢气在原料气中的浓度，可使二氧化碳的平衡转化率提高；同理，增大二氧化碳在原料气中的浓度，可使氢气的平衡转化率提高。还有其他影响平衡转化率的因素吗？温度对化学平衡的影响PART01温度对化学平衡的影响定义：化学平衡是在一定条件下建立起来的。受温度、压强或浓度变化的影响，化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡移动。化学平衡移动的原因：反应条件的改变，使正、逆反应速率发生，平衡混合物中各组分的含量发生相应的。实验探究——温度对化学平衡的影响某化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 的ΔH > 0。温度、浓度或压强改变时，化学平衡状态是否会改变？如果发生改变，化学平衡将向哪个方向移动？说明预测理由。温度变化反应焓变ΔH平衡常数K温度变化反应焓变ΔH平衡常数K升高＞0增大降低＞0减小＜0减小＜0增大温度对化学平衡的影响实验探究——温度对化学平衡的影响实验目的探究温度、浓度对化学平衡的影响。实验用品装有二氧化氮-四氧化二氮混合气体的装置，1 mol·L-1 FeCl3溶液，0.01 mol·L-1 FeCl3溶液，1 mol·L-1 KSCN溶液，0.01 mol·L-1 KSCN溶液，铁粉，冰水混合物，热水；烧杯，试管，胶头滴管。温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响室温冷水热水温度对二氧化氮-四氧化二氮平衡体系的影响升高温度时，颜色加深，二氧化氮浓度增大，即化学平衡向吸热方向移动，当体系颜色不再改变时表明在新的温度下体系达到新的平衡状态。降低温度时，体系颜色变浅，表明平衡向放热方向移动。实验结果证实，升高温度，化学平衡向吸热方向移动；降低温度，化学平衡向放热方向移动。温度对化学平衡的影响研究表明，温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常数实现的：升高温度使吸热反应的平衡常数K增大，平衡向吸热反应方向移动；降低温度使放热反应的平衡常数K增大，平衡向放热反应方向移动。反应2NO2(g)N2O4(g)在不同温度下的平衡常数T/KK/(mol-1·L)2986.803330.601由表可知，升高温度时该放热反应的平衡常数K减小，引起平衡逆向移动。温度对化学平衡的影响反应焓变

温度变化平衡常数K移动方向ΔH<0(放热反应)升高变小降低变大ΔH>0(吸热反应)升高变大降低变小吸热方向（逆向）放热方向（正向）吸热方向（正向）放热方向（逆向）温度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响PART02一定温度下平衡状态温度一定时，反应aA＋bB

cC＋dD的平衡常数是一个定值。增大反应物浓度减小反应产物浓度减小反应物浓度增大反应产物浓度Q减小Q＜K平衡正向移动Q减小Q＜K平衡正向移动Q增大Q＞K平衡逆向移动Q增大Q＞K平衡逆向移动浓度对化学平衡的影响QKQKQKQ < KQ=KQ >K平衡右移平衡左移Q和K的相对大小与平衡移动的关系示意图反应物浓度增大或反应产物浓度减小时反应物浓度减小或反应产物浓度增大时平衡状态浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常数实现的。升高温度K增大平衡向吸热反应方向移动吸热反应：降低温度K增大平衡向放热反应方向移动放热反应：任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。浓度对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响PART03研究发现，对于有气态物质参与的反应，在一定温度下，增大体系压强，各气态物质的浓度也同等倍数增大。Δυg = 0P↑Q=K化学平衡状态不变Δυg < 0P↑Q< K化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前

系数减小的方向移动Δυg > 0P↑Q > K化学平衡向气态物质系数减小的方向移动压强对化学平衡的影响Δυg =（气态反应产物系数之和）-（气态反应物系数之和）压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响

历史上，勒·夏特列曾经提出了一个经验性的“平衡移动原理”：如果改变平衡体系的一个条件（如温度、浓度或压强），平衡将向减弱这个改变的方向移动。例如，增大反应体系中反应物的浓度，平衡向消耗反应物的方向移动；增大平衡体系的压强，平衡向气态物质分子数减小的方向移动；升高温度，平衡向吸热方向移动；等等。后人将这一经验规律称为“勒·夏特列原理”。

后来的研究表明，在均相、封闭体系中，只改变平衡体系中的一个条件时，勒·夏特列原理对平衡移动的分析与实际相符。勒·夏特列原理课堂小结浓度对化学平衡的影响反应条件对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响定义浓度变化和平衡移动计算Q与K的相对大小与平衡移动的关系化学平衡移动的原因温度对化学平衡影响的实验压强改变与系数变化的关系结论压强对化学平衡的影响随堂训练1.

在密闭容器中，反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，在一定条件下达到平衡状态，保持温度不变，改变下列条件，分析解答下列问题：(1)若x＋y＞z，缩小体积，增大压强，则平衡向________方向移动。(2)若保持体积不变，通入He气，则平衡________移动。(3)若保持压强不变，通入He气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为________。(4)若x＋y＝z，恒容条件下充入He气，则平衡________移动。正反应不x＋y＜z不随堂训练2.在新制的氯水中存在平衡：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，若向新制氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是(

)A.H+浓度减小，HClO浓度减小B.H+浓度增大，HClO浓度增大C.H+浓度减小，HClO浓度增大D.H+浓度增大，HClO浓度减小C随堂训练3.

对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)＋nY(s)pZ(g)

ΔH<0，达化学平衡后，改变条件，下列表达不正确的是(

)A．增大压强，化学平衡不一定发生移动B．通入氦气，化学平衡不一定发生移动C．增加X或Y的物质的量，化学平衡一定发生移动D．其他条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动C随堂训练4.密闭容器中，反应2X(g)===Y(g)＋Z(s)已达到平衡，下列叙述正确的是(

)A．若升高温度，X(g)的浓度增大，则正反应为吸热反应B．若容器体积不变，在平衡混合物中加入少量Z(s)，则平

衡向左移动C．压强变化对该平衡没有影响D