影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素 教育學(xué)習(xí)

,第三節(jié)化學(xué)平衡第四五課時(shí),選修4化學(xué)反應(yīng)原理第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,1,學(xué)習(xí)培訓(xùn),復(fù)習(xí)化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是什么？,固體溶質(zhì),溶液中的溶質(zhì),溶解,結(jié)晶,1.在氯化鈉溶解至飽和的過(guò)程中，溶解和結(jié)晶的速率隨時(shí)間的變化關(guān)系如何？,2.改變什么條件可以破壞以上溶解平衡？,2,學(xué)習(xí)培訓(xùn),V正V逆,V正=V逆0,條件改變,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆0,一定時(shí)間,化學(xué)平衡的移動(dòng),移動(dòng)原因：外界條件的改變，V正V逆移動(dòng)的方向：取決于V正，V逆的大小,3,學(xué)習(xí)培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)2-5：已知在K2Cr2O7的溶液中存在著如下平衡：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,實(shí)驗(yàn)探究1改變濃度是否會(huì)影響化學(xué)平衡？如何影響？,變量：,不變量：,因變量：,氫離子的濃度,K2Cr2O7的濃度，體積,溶液的顏色變化,4,學(xué)習(xí)培訓(xùn),步驟,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,實(shí)驗(yàn)探究1,取三支試管各加入1吸管0.1mol/L的K2Cr2O7溶液，按下表步驟操作，觀察并記錄。,橙色變深,黃色,5,學(xué)習(xí)培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)2-5：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,分析：,增大c（H+），平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),減小c（H+），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),6,學(xué)習(xí)培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)2-5：,Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+,增大,增大,逆,增大,減小,正,分析：,增大c（H+），平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),減小c（H+），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),7,學(xué)習(xí)培訓(xùn),一、化學(xué)平衡的移動(dòng),8,學(xué)習(xí)培訓(xùn),Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),預(yù)測(cè)：增大或減小反應(yīng)物的濃度，平衡怎樣移動(dòng)？,（1）滴加飽和FeCl3溶液？（2）滴加濃度較大的KSCN溶液？（3）滴加NaOH溶液？,二、影響化學(xué)平衡的因素1.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,9,學(xué)習(xí)培訓(xùn),Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),實(shí)驗(yàn)2-6：取三支試管，分別加入1吸管0.005mol/L的FeCl3溶液和1吸管0.01mol/L的KSCN溶液混合,。,血紅色加深,血紅色加深,10,學(xué)習(xí)培訓(xùn),血紅色加深,血紅色加深,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),血紅色變淺,血紅色變淺,11,學(xué)習(xí)培訓(xùn),Fe3+3SCN-Fe(SCN)3(血紅色),分析：增大或減小反應(yīng)物的濃度，平衡怎樣移動(dòng)？,增大c（Fe3），c（SCN-），平衡向正方向移動(dòng)；減小c（Fe3），平衡向逆方向移動(dòng)。,12,學(xué)習(xí)培訓(xùn),活動(dòng)：下圖反應(yīng)體系是t1時(shí)刻達(dá)到平衡vt圖，請(qǐng)分別作出t2時(shí)增大反應(yīng)物濃度和減少反應(yīng)物濃度的vt圖,13,學(xué)習(xí)培訓(xùn),V正,V逆,V正=V逆,增大反應(yīng)物濃度,增大C反,V(正)V(逆),正反應(yīng)方向,14,學(xué)習(xí)培訓(xùn),減小反應(yīng)物濃度,增大C反,V(正)V(逆),正反應(yīng)方向,減小C反,V(正)V(逆),逆反應(yīng)方向,15,學(xué)習(xí)培訓(xùn),增大生成物濃度,結(jié)論：增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。,思考：如果增大生成物的濃度，化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？,16,學(xué)習(xí)培訓(xùn),減小生成物濃度,結(jié)論：減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。,思考：如果減小生成物的濃度，化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？,17,學(xué)習(xí)培訓(xùn),課堂小結(jié)：,增大C反,減小C生,增大C生,減小C反,正反應(yīng)方向,減弱反應(yīng)物濃度的增大,正反應(yīng)方向,逆反應(yīng)方向,逆反應(yīng)方向,減弱反應(yīng)物濃度的減小,減弱生成物濃度的增大,減弱生成物濃度的減小,結(jié)論：改變一個(gè)條件，平衡向這種改變的方向移動(dòng),減弱,18,學(xué)習(xí)培訓(xùn),人體吸入CO后,空氣中的CO、O2與血紅蛋白將建立如下平衡：,CO+O2-血紅蛋白CO-血紅蛋白+O2,如果你發(fā)現(xiàn)有人一氧化碳中毒你該怎么辦呢？你能解釋急救的原理么？,遷移應(yīng)用1,19,學(xué)習(xí)培訓(xùn),H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)，在密閉容器中進(jìn)行。一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO濃度有何變化？(1)增大水蒸汽濃度。(2)加入固體炭。(3)增加H2濃度。,正向移動(dòng)，CO濃度增大,逆向移動(dòng)，CO濃度減小,不移動(dòng)。CO濃度不變,遷移應(yīng)用2,注意：對(duì)平衡體系中的固態(tài)物質(zhì)或純液體，其濃度可看作一個(gè)常數(shù)，增加或減小固態(tài)物或純液體的量并不影響V正、V逆的大小，所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。,20,學(xué)習(xí)培訓(xùn),（2）應(yīng)用,增大低成本反應(yīng)物的濃度（投入量)，提高高成本原料的轉(zhuǎn)化率，以降低生產(chǎn)成本；及時(shí)分離產(chǎn)物，提高原料的轉(zhuǎn)化率。,思考：合成氨工業(yè)中重要一步是:N2+3H22NH3該反應(yīng)在一定條件下達(dá)平衡時(shí)，為提高H2的轉(zhuǎn)化率，從濃度角度分析可采取什么措施？,增大N2濃度（投入量)或及時(shí)分離出NH3,21,學(xué)習(xí)培訓(xùn),二、影響化學(xué)平衡的因素2.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響（P28實(shí)驗(yàn)2-7）,紅棕色氣體,無(wú)色氣體,2NO2N2O4H=-56.9KJ/mol,22,學(xué)習(xí)培訓(xùn),二、影響化學(xué)平衡的因素2.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響（P28實(shí)驗(yàn)2-7）,紅棕色氣體,無(wú)色氣體,2NO2N2O4H=-56.9KJ/mol,受熱紅棕色變深,遇冷紅棕色變淺,C（NO2）增大,C（NO2）減小,平衡向逆反應(yīng)方向,平衡向正反應(yīng)方向,吸熱方向,放熱方向,23,學(xué)習(xí)培訓(xùn),思考：升高溫度對(duì)可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響？對(duì)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的速率影響有何不同？,畫(huà)出升溫時(shí)上述反應(yīng)的v-t圖,24,學(xué)習(xí)培訓(xùn),升高溫度,結(jié)論：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng)。,25,學(xué)習(xí)培訓(xùn),降低溫度,結(jié)論：降低溫度，化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)。,思考：如果降低溫度化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？,26,學(xué)習(xí)培訓(xùn),總結(jié)：,升高溫度,降低溫度,向放熱的方向移動(dòng),向吸熱的方向移動(dòng),降低溫度,升高溫度,趨勢(shì),趨勢(shì),總的來(lái)說(shuō)：化學(xué)平衡的移動(dòng)能削弱溫度改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響。,27,學(xué)習(xí)培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)探究2NO2(氣)N2O4(氣)現(xiàn)象：,(2體積，紅棕色),(1體積，無(wú)色),A.加壓混和氣體顏色先深后淺；,B.減壓混和氣體顏色先淺后深。,3.壓強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡的影響,28,學(xué)習(xí)培訓(xùn),壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,2NO2(氣)N2O4(氣),(2體積，紅棕色),(1體積，無(wú)色),討論A：當(dāng)加壓氣體體積縮小時(shí)，混和氣體顏色先變深是由于，后又逐漸變淺是由于；B：當(dāng)減壓氣體體積增大時(shí)，混和氣體顏色先變淺是由于，后又逐漸變深是由于。,NO2濃度增大,NO2濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),29,學(xué)習(xí)培訓(xùn),3.壓強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡的影響,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明壓強(qiáng)的改變對(duì)化學(xué)平衡有什么影響？,向正反應(yīng)移動(dòng)，即向壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng)。,用v-t圖來(lái)表示上述變化。,30,學(xué)習(xí)培訓(xùn),增大壓強(qiáng),結(jié)論：增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積減?。礆怏w分子數(shù)減少）的方向移動(dòng)。,31,學(xué)習(xí)培訓(xùn),減小壓強(qiáng),結(jié)論：減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積增大（即氣體分子數(shù)增大）的方向移動(dòng)。,思考：如果減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？,32,學(xué)習(xí)培訓(xùn),總結(jié)：,增大壓強(qiáng),減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向體積增大的方向移動(dòng),化學(xué)平衡向體積減小的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),趨勢(shì),趨勢(shì),總的來(lái)說(shuō)：化學(xué)平衡的移動(dòng)能削弱壓強(qiáng)改變給可逆反應(yīng)所帶來(lái)的影響。,33,學(xué)習(xí)培訓(xùn),練習(xí)：下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡是否移動(dòng)？向哪個(gè)方向移動(dòng)？,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),正向移動(dòng),不移動(dòng),逆向移動(dòng),逆向移動(dòng),不移動(dòng),思考：對(duì)于反應(yīng)和，增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡沒(méi)有移動(dòng)，但正逆反應(yīng)速率有無(wú)變化？如何變化？,34,學(xué)習(xí)培訓(xùn),規(guī)律：對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)只改變化學(xué)反應(yīng)速率，而對(duì)平衡無(wú)影響；,35,學(xué)習(xí)培訓(xùn),注意對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不能使化學(xué)平衡移動(dòng)；對(duì)于只有固體或液體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不能使化學(xué)平衡移動(dòng)；,36,學(xué)習(xí)培訓(xùn),練習(xí),一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g),達(dá)到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來(lái)的1/2但達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為原來(lái)的1.8倍，則下列說(shuō)法正確的是,A、m+np,B、A的轉(zhuǎn)化率降低,C、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),D、C的體積分?jǐn)?shù)增加,(B),37,學(xué)習(xí)培訓(xùn),4.催化劑對(duì)于化學(xué)平衡的影響,催化劑是怎樣改變化學(xué)反應(yīng)速率的？,請(qǐng)用v-t圖來(lái)表示催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響,加入正催化劑,加入負(fù)催化劑,38,學(xué)習(xí)培訓(xùn),結(jié)論：加入催化劑不會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。,根據(jù)濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，能不能概括出一個(gè)外界條件與平衡移動(dòng)方向關(guān)系的普遍原理？,39,學(xué)習(xí)培訓(xùn),勒夏特列原理,定義：化學(xué)平衡總是朝著能減弱外界條件影響的方向移動(dòng)。,“減弱”的雙重含義,定性角度：平衡移動(dòng)的方向?yàn)闇p弱外界改變的方向。,定量角度：移動(dòng)的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化量。,40,學(xué)習(xí)培訓(xùn),影響化學(xué)平衡的條件小結(jié),41,學(xué)習(xí)培訓(xùn),1、已知NO2能形成二聚分子,現(xiàn)在要測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量，應(yīng)采用的適宜條件為（）A、高溫低壓B、低溫高壓C、低溫低壓D、高溫高壓,A,練習(xí),42,學(xué)習(xí)培訓(xùn),2、反應(yīng),A,B,E均為氣體，達(dá)到平衡時(shí)，要使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，應(yīng)采用的措施是（）A、加壓B、減壓C、加入正催化劑D、升溫,BD,43,學(xué)習(xí)培訓(xùn),A、a+bc+d,加壓C、a+bc+d,減壓,B,44,學(xué)習(xí)培訓(xùn),4.在高溫下，反應(yīng)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是,A、減小壓強(qiáng),B、縮小體積,C、升高溫度,D、增大H2濃度,(BC),2HBr(g)H2(g)+Br2(g),45,學(xué)習(xí)培訓(xùn),解化學(xué)平衡圖像題的技巧,1、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點(diǎn)的意義，特別是一些特殊點(diǎn)(如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、幾條曲線的交叉點(diǎn))的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。,5、看是否需要輔助線。,46,學(xué)習(xí)培訓(xùn),一、速率-時(shí)間圖象（V-t圖象）,例1、判斷下列圖象中時(shí)間t2時(shí)可能發(fā)生了哪一種變化？分析平衡移動(dòng)情況。,(A)(B)(C),47,學(xué)習(xí)培訓(xùn),增大c(反應(yīng)物)平衡正向移動(dòng),增大c(生成物)平衡逆向移動(dòng),減小c(反應(yīng)物)平衡逆向移動(dòng),減小c(生成物)平衡正向移動(dòng),增大c(反應(yīng)物)減小c(生成物)平衡正向移動(dòng),增大c(生成物)減小c(反應(yīng)物)平衡逆向移動(dòng),以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)H為例,升高溫度H0平衡正向移動(dòng),升高溫度Hp+q平衡正向移動(dòng),增大壓強(qiáng)m+nV逆D、X點(diǎn)比Y點(diǎn)混和物的正反應(yīng)速率慢,B、C,54,學(xué)習(xí)培訓(xùn),例2、下圖表示某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡過(guò)程中某一反應(yīng)物的vt圖象，我們知道v=c/t；反之，c=vt。請(qǐng)問(wèn)下列vt圖象中的陰影面積表示的意義是(),C,A、從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，該反應(yīng)物的消耗濃度B、從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，該反應(yīng)物的生成濃度C、從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)，該反應(yīng)物實(shí)際減小的濃度,55,學(xué)習(xí)培訓(xùn),溫度一定，壓強(qiáng)分別為P1和P2時(shí)，反應(yīng)體系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如圖2-27所示，由此可知()。A、P1p2，n2B、P1P2，n3,P1曲線先達(dá)平衡，說(shuō)明壓強(qiáng)大且反應(yīng)速率大，故P1P2；再看兩橫線，P1壓強(qiáng)下平衡時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率小于壓強(qiáng)為P2時(shí)的Y的轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明增大壓強(qiáng)使平衡逆移，故n2。故本題答案是A。,56,學(xué)習(xí)培訓(xùn),例題：可逆反應(yīng):aX(s)+bY(g)cZ(g)+dW(g)達(dá)到平衡，混合物中Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)（P）與溫度T（T2T1）的變化關(guān)系如圖示。,1、當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，升高溫度，Y的體積分?jǐn)?shù)變，平衡向方向移動(dòng)，則正反應(yīng)是熱反應(yīng)。2、當(dāng)溫度不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，Y的體積分?jǐn)?shù)變，平衡向方向移動(dòng)，則化學(xué)方程式中左右兩邊的系數(shù)大小關(guān)系是。,小,正反應(yīng),吸,大,逆反應(yīng),b(c+d),57,學(xué)習(xí)培訓(xùn),如可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2-29所示。則在下列空格處填寫(xiě)“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_c+d；(2)Q_0。,看任一曲線，可知溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率變大，這說(shuō)明升溫使平衡正移，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即Qp2，n2B、P1P2，n3,P1曲線先達(dá)平衡，說(shuō)明壓強(qiáng)大且反應(yīng)速率大，故P1p2；再看兩橫線，P1壓強(qiáng)下平衡時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率小于壓強(qiáng)為P2時(shí)的Y的轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明增大壓強(qiáng)使平衡逆移，故n2。故本題答案是A。,63,學(xué)習(xí)培訓(xùn),2、壓強(qiáng)(或溫度)對(duì)反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)化率或體積分?jǐn)?shù)的曲線,我們還是以反應(yīng)2S02(g)+02(g)2S03(g)為例來(lái)說(shuō)明。我們用縱坐標(biāo)代表S02的體積分?jǐn)?shù)，用橫坐標(biāo)代表壓強(qiáng)，則在溫度為T(mén)1的條件下，該反應(yīng)壓強(qiáng)增大，平衡正移，S02的體積分?jǐn)?shù)降低。如在溫度T2的條件下(T2T1)，由于升溫，平衡逆移，所以壓強(qiáng)相同時(shí)S02的體積分?jǐn)?shù)相對(duì)變高。這樣，我們就畫(huà)出了如圖2-28的曲線。,64,學(xué)習(xí)培訓(xùn),如可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)=dD(g)+