化學(xué)平衡移動省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n件

化學(xué)平衡移動1/32Vtt1ν正=ν逆≠0ν正ν逆化學(xué)平衡逆：等：動：定：變：對象：可逆反應(yīng)本質(zhì)：V正=V逆現(xiàn)象：反應(yīng)混合物中各組成濃度保持不變特點：平衡是動態(tài)，V正=V逆≠0發(fā)展：條件改變時，V正≠V逆，原平衡受到破壞復(fù)習(xí)2/32平衡

ν正=ν逆改變

條件速率不變：平衡不移動速率改變程度相同（ν

正=ν

逆）：平衡不移動程度不一樣ν正＞ν逆，平衡向正反應(yīng)方向移動ν正＜ν逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動一、化學(xué)平衡移動改變條件后，向速率大方向移動3/32

哪些條件改變會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，將產(chǎn)生什么樣影響？1、濃度：增加反應(yīng)物濃度，能夠加緊反應(yīng)速率2、溫度：升高溫度，能夠加緊反應(yīng)速率3、壓強：（對于有氣體參加反應(yīng)）增大壓強，能夠加緊反應(yīng)速率4、催化劑：使用正催化劑，能夠反應(yīng)速率4/32試驗2-5

Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H＋

橙色

黃色

已知在K2Cr2O7溶液中存在著以下平衡步驟:（1）取三支試管各加入10滴0.1mol/LK2Cr2O7溶液；（2）向2號試管中滴加5滴H2SO4，觀察并統(tǒng)計（3）向3號試管中滴加5滴NaOH溶液，觀察并統(tǒng)計二、影響化學(xué)平衡移動條件1、濃度改變對化學(xué)平衡影響5/32在試管中加入15滴0.005mol/LFeCl3溶液和15滴0.01mol/LKSCN溶液振蕩溶液呈紅色，在這個反應(yīng)體系中存在下述平衡：試驗2-6

Fe3+＋3SCN-

Fe(SCN)3紅色用空白滴管將上述溶液分置于井穴板三個井穴中，其中一個井穴進(jìn)行對比步驟:（1）向1號井穴中滴加4滴FeCl3溶液，觀察顏色改變；（2）向2號井穴中滴加4滴KSCN溶液，觀察顏色改變；（3）向1、2號井穴中各加入5滴0.01mol/LNaOH溶液液，觀察現(xiàn)象。6/32濃度引發(fā)平衡移動v-t圖分析1、濃度改變對化學(xué)平衡影響V

正＞V

逆平衡正向移動V(逆)VV(正)tV(正)=V(逆)0t1①增大反應(yīng)物濃度t2V

(正)V

(逆)V

(正)=V

(逆)t3②減小生成物濃度t2V

(正)V

(逆)V

(正)=V

(逆)t30VtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)t1結(jié)論：增加反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度可使平衡正向移動7/32濃度引發(fā)平衡移動v-t圖分析1、濃度改變對化學(xué)平衡影響V

逆＞V

正平衡逆反應(yīng)方向移動V(逆)VV(正)tV(正)=V(逆)0t1②增大生成物濃度t2V

(逆)V

(正)V

(正)=V

(逆)t3①減小反應(yīng)物濃度t2V

(逆)V

(正)V

(正)=V

(逆)t30VtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)t1結(jié)論：降低反應(yīng)物濃度或增加生成物濃度可使平衡向逆反應(yīng)方向移動8/32結(jié)論：其它條件不變情況下①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度平衡正向移動②增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度平衡逆向移動1、濃度改變對化學(xué)平衡移動影響意義：工業(yè)上往往依據(jù)上述原理，經(jīng)過適當(dāng)增加相對廉價反應(yīng)物或及時分離出生成物方法提升產(chǎn)量、降低成本。9/32試驗三2、壓強對化學(xué)平衡影響(紅棕色)(無色)試驗步驟：1、取一只裝有NO2和N2O4混合氣體針管

2、快速擠壓活塞，觀察現(xiàn)象3、快速拉動活塞，觀察現(xiàn)象(紅棕色)(無色)

2NO2N2O410/322、壓強改變對化學(xué)平衡影響(1)、增大壓強，對于有氣體參加和氣體生成化學(xué)反應(yīng)來講，因為縮小了體積，氣體濃度增大，提升了反應(yīng)速率。(2)、若兩邊都有氣體，則改變壓強同時改變正逆反應(yīng)速率，當(dāng)反應(yīng)前后分子數(shù)目不一樣，速率改變倍數(shù)不一樣，分子數(shù)目多一側(cè)速率改變倍數(shù)大。當(dāng)反應(yīng)前后體積相同時，增大倍數(shù)相同。對于一些有氣體參加可逆反應(yīng)，因為壓強改變引發(fā)了濃度改變，有可能使平衡發(fā)生移動。11/322、壓強改變對化學(xué)平衡影響總結(jié)1、增大壓強，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)目降低方向移動；2、減小壓強，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)目增多方向移動。3、對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變反應(yīng)，改變壓強平衡不移動12/32結(jié)論及應(yīng)用：對有氣體參加可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)若a>b，即正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目減小反應(yīng)，

增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動；若a=b

，即反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變反應(yīng)，改變反應(yīng)體系壓強，平衡不發(fā)生移動；若a<b，即正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目增大反應(yīng)，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動。13/32V

?。綱

大平衡向氣體體積減小方向移動V

大＞V

小平衡向氣體體積增大方向移動結(jié)論：增加壓強可使平衡向氣體分子數(shù)目減小方向移動;減小壓強可使平衡向氣體分子數(shù)目增大方向移動.壓強引發(fā)平衡移動v-t圖分析②減小壓強t22、壓強改變對化學(xué)平衡影響

(反應(yīng)前后氣體分子數(shù)有改變體系)V(逆)VV(正)tV(正)=V(逆)0t1①增大壓強t2V

(小)V

(大)V

(大)=V

(小)t3V

(大)V

(小)V

(大)=V

(小)t30VtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)t114/32對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變反應(yīng)壓強引發(fā)平衡移動相關(guān)v-t圖分析Vt0V(正)V(逆)⑤增大壓強⑥減小壓強Vt0V(正)V(逆)V正

=V逆

V正

=V逆

V

正＝V

逆平衡不移動15/323、溫度對化學(xué)平衡影響2NO2N2O4△<0紅棕色

無色16/323、溫度改變對化學(xué)平衡影響溫度改變對正逆反應(yīng)速率都會產(chǎn)生影響，但影響程度不一樣，溫度改變對吸熱反應(yīng)速率比放熱反應(yīng)速率影響大。溫度改變，平衡一定發(fā)生移動。詳細(xì)表現(xiàn)在：升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但增大倍數(shù)不一樣，吸熱反應(yīng)增大倍數(shù)大，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小，但降低倍數(shù)不一樣，吸熱反應(yīng)降低倍數(shù)大，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動。17/323、溫度改變對化學(xué)平衡影響V吸熱V放熱Vt0V(正)V(逆)①升高溫度V吸

＞V放

平衡向吸熱方向移動結(jié)論：其它條件不變，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動溫度引發(fā)平衡移動相關(guān)v-t圖分析18/323、溫度改變對化學(xué)平衡影響溫度引發(fā)平衡移動相關(guān)v-t圖分析②降低溫度Vt0V(正)V(逆)V放熱V吸熱V放＞V吸

平衡向放熱反應(yīng)方向移動結(jié)論：其它條件不變，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動19/324、催化劑對化學(xué)平衡影響催化劑降低了反應(yīng)活化能，正反應(yīng)活化能降低，逆反應(yīng)活化能也降低，正反應(yīng)活化分子百分?jǐn)?shù)增加幾倍，逆反應(yīng)活化分子百分?jǐn)?shù)也增加幾倍，正逆反應(yīng)速率增加倍數(shù)相等，加催化劑，不能使平衡發(fā)生移動，只影響抵達(dá)平衡時間。20/32t時間加入正催化劑V速率V正V逆0V逆=V正′′催化劑同等程度改變正、逆反應(yīng)速率（V正＝V逆）使用催化劑，對化學(xué)平衡無影響。正催化劑能縮短平衡抵達(dá)時間4、使用催化劑對化學(xué)平衡影響t時間加入負(fù)催化劑V速率V正V逆0V逆=V正′′21/32[總結(jié)]改變反應(yīng)條件時平衡移動方向22/32早在1888年，法國科學(xué)家勒夏特列就發(fā)覺了這其中規(guī)律，并總結(jié)出著名勒夏特列原理，也叫化學(xué)平衡移動原理：假如改變影響平衡一個條件（如濃度、溫度、或壓強等），平衡就向能夠減弱這種改變方向移動。23/32化學(xué)平衡移動原理——勒夏特列原理

假如改變影響平衡一個條件（如濃度、溫度、或壓強等），平衡就向能夠減弱這種改變方向移動。注意：①是“減弱”這種改變，不是“消除”這種改變②勒夏特列原理適合用于任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來分析③平衡移動原理只能用來判斷平衡移動方向，但不能用來判斷建立平衡所需時間。24/32N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

△H＝－92.4kJ·mol－1已知N2與H2反應(yīng)合成NH3是一個可逆反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為：合成氨工藝流程如圖2－24所表示。在工業(yè)生產(chǎn)中，能夠經(jīng)過以下路徑來提升合成氨產(chǎn)率。請利用相關(guān)知識分析采取這些辦法原因。1．向反應(yīng)器中注入過量N2。2．采取適當(dāng)催化劑。3．在高壓下進(jìn)行反應(yīng)。4．在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)。25/32三、化學(xué)平衡移動原理應(yīng)用——合成氨工業(yè)合成氨條件選擇問題1：寫出合成氨化學(xué)反應(yīng)方程式，并說明這個反應(yīng)有什么特點？N2+3H22NH3△H＝－92.4kJ·mol－1特點：a、可逆反應(yīng)b、正反應(yīng)放熱c、正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目減小反應(yīng)。26/32三、化學(xué)平衡移動原理應(yīng)用——合成氨工業(yè)合成氨條件選擇問題2：請同學(xué)們分析工業(yè)生產(chǎn)主要要考慮哪些問題？主要：經(jīng)濟(jì)效益與社會效益基本要求：a、反應(yīng)快b、原料利用率高c、單位時間內(nèi)產(chǎn)量高27/32從反應(yīng)速率角度看：溫度越高、壓強越大，化學(xué)反應(yīng)越快，使用催化劑反應(yīng)加緊，單位時間內(nèi)生成產(chǎn)品越多；從化學(xué)平衡角度看：高壓低溫，平衡時生成物NH3百含量高。問題3：分別從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個角度分析合成氨適當(dāng)條件。結(jié)論三、化學(xué)平衡移動原理應(yīng)用——合成氨工業(yè)合成氨條件選擇N2+3H22NH328/32三、化學(xué)平衡移動原理應(yīng)用——合成氨工業(yè)合成氨條件選擇問題4：工業(yè)上合成氨適當(dāng)條件到底怎樣？使用催化劑：這么能夠大大加緊化學(xué)反應(yīng)速率，提升生產(chǎn)效率，也提升了經(jīng)濟(jì)效益；選擇適當(dāng)溫度：500℃左右，該溫度是為合成氨催化劑活性溫度；選擇適當(dāng)壓強:

2.0×107~5.0×107Pa，該壓強下進(jìn)行生產(chǎn)，對動力、材料、設(shè)備等來說正適當(dāng)。將氨氣及時分離出來循環(huán)操作過程合成氨適宜條件29/32可逆反應(yīng)H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)，改變以下條件，能否引發(fā)平衡移動？（）①增大水蒸氣濃度②加入更多碳③增加H2濃度改變條件后能使CO濃度有何改變?①③氣體或溶液濃度改變會引發(fā)反應(yīng)速率改變純固體或純液體用量改變不會引發(fā)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡不移動30/32在某容器中，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反應(yīng)達(dá)平衡，在溫度、容器體積不變情況下，向容器中充入一定量H2，當(dāng)建立新平衡時（）A、CO、H2濃度都比原平衡時小B、CO、H2濃