人教版选择性必修一2.2 化学平衡的移动 课件

(共24张PPT)
第二章 化学反应速率和化学平衡
第二节 化学平衡
某温度下，在容积不变的密闭容器中N2与H2反应达到化学平衡，各物质的相关数据如下。
各物质的起始量/mol 化学平衡时各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3
5 15 0 3 9 4
α＝ ×100% ＝40%
6 mol
15 mol
平衡时H2的转化率
平衡时原料的转化率不高，如何提高呢？
第三课时 化学平衡的移动
任务一 探讨影响化学平衡的因素
化学平衡1
Q ＝ K
不平衡
Q ≠ K
一段时间
化学平衡2
如何改变化学平衡状态呢？
由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程，叫做化学平衡的移动。
改变反应条件
改变哪些反应条件可使Q ≠ K，从而改变化学平衡状态？
改变浓度，使Q 发生改变
改变温度，使K 发生改变
浓度商只与浓度有关，平衡常数只与温度有关。
任务一 探讨影响化学平衡的因素
利用浓度商与平衡常数比较判断化学平衡移动的方向
Q ＝ K
任意时刻的浓度商
Q ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
平衡状态
Q ＜ K
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
Q ＞ K
反应物浓度增大，Q 减小，使得Q ＜ K，反应不再平衡，向正反应方向移动。
若其他条件不变，仅增加反应物的浓度，化学平衡如何移动？
任意时刻的浓度商
Q ＝
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
任务二 研究浓度对化学平衡的影响
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
若其他条件不变，仅减小反应物的浓度，化学平衡如何移动？
反应物浓度减小，Q 变大，使得Q ＞ K，反应不再平衡，向逆反应方向移动。
如何增加反应物的浓度？
如何减小反应物的浓度？
滴加饱和FeCl3溶液或
高浓度的KSCN溶液
加入NaOH降低Fe3+浓度
验证浓度对化学平衡的影响
研究体系：
红色
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
无色
黄色
变量控制：温度等其他因素不变，只改变一种物质的浓度。
任务二 研究浓度对化学平衡的影响
注意：保持溶液总体积（基本）不变，使其他粒子浓度不变
加入4滴饱和FeCl3溶液
滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液
实验操作
将 5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合
平衡后均分在a、b两支试管中
a
b
加入5滴2mol/LNaOH溶液
加入1滴2mol/LNaOH溶液
任务二 研究浓度对化学平衡的影响
实验现象
将 5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合
平衡后均分在a、b两支试管中
a
加入4滴饱和FeCl3溶液
滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液
b
加入1滴2mol/LNaOH溶液
加入5滴2mol/LNaOH溶液
任务二 研究浓度对化学平衡的影响
其他条件不变时：
减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；
增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。
大量实验也可以证明：
任务二 研究浓度对化学平衡的影响
其他条件不变时：
增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动；
减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动。
压强的改变，可能影响反应体系中多种物质的浓度。如果增大压强（缩小容积）以下反应各物质的浓度会如何变化？浓度商会如何变化？
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
任务三 研究压强对化学平衡的影响
理论分析
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商
(Q )
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b
扩大容积至 V /2时
通过计算Q2 ＝K/2 ， 即Q2 < K ,向正反应方移动
2P1
b
a2
＝ K
Q1＝
2NO2(g) N2O4(g)
同温度：
任务三 研究压强对化学平衡的影响
2a
2b
2b
(2a)2
b
2a2
Q2＝
＝
实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商
(Q )
NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b
扩大容积至2V 时
通过计算Q2 ＝2 K ， 即Q2 ＞ K 向逆反应方移动
P1
1
2
a
1
2
b
1
2
b
( a)2
＝
2b
a2
Q2＝
1
2
1
2
b
a2
＝ K
Q1＝
2NO2(g) N2O4(g)
同温度：
任务三 研究压强对化学平衡的影响
容积减小
颜色变深②
颜色又变浅③
原平衡气①
向正反应方向移动
物质浓度瞬间增大
加压前
实验现象与分析
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
加压
NO2浓度比②中的减小,但比①中的增大
任务三 研究压强对化学平衡的影响
容积增大
颜色变浅②
颜色又变深③
原平衡气①
向逆反应方向移动
物质浓度瞬间减小
减压前
实验现象与分析
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
减压
NO2浓度比②中的增大,但比①中的减小
任务三 研究压强对化学平衡的影响
其他条件不变时，增大压强（减小容器的容积）会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；
减小压强（增大容器的容积），会使平衡向气体体积增大的方向移动。
实验结论：
任务三 研究压强对化学平衡的影响
对于H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 当其他条件不变，减小或增大容器容积来改变压强时，化学平衡如何变化呢？
对于反应前后气体物质的总体积没有变化的可逆反应，压强改变不能使化学平衡发生移动。
任务三 研究压强对化学平衡的影响
对于只有固体或液体参加的反应，体系压强的改变会使化学平衡移动吗？
固态或液态物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般不发生移动。
实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中
现象 颜色加深 颜色变浅
移动方向
结论 红棕色
无色
向逆反应方向移动
向正反应方向移动
实验现象和结论
任务四 探究温度对化学平衡的影响
2NO2(g) N2O4(g) △H=-56.9KJ/mol
其他条件不变时，
升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；
降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。
加入催化剂会使化学平衡发生移动吗？
催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率，因此对化学平衡的移动没有影响，但可以改变反应达到平衡所需的时间。
改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律
增大反应物浓度 向正反应方向
减小反应物浓度 向逆反应方向
增大压强 向气体体积缩小方向
减小压强 向气体体积增大方向
升高温度
降低温度
整理与归纳
向降低温度的方向
向升高温度的方向
向吸热反应方向
向放热反应方向
向减少反应物浓度的方向
向增大反应物浓度的方向
向减小压强的方向
向增大压强的方向
如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。
勒夏特列原理
怎样理解勒夏特列原理中的“减弱这种改变”？
反应的移动方向总是想对抗外界条件的改变
减弱
减弱不是消除
这种改变：外界条件的改变
增加某物质浓度，升温，加压
减小某物质浓度，降温，减压
老子：天之道，损有余而补不足
这种改变
新平衡
c
.
b
.
旧平衡
a
.
这种改变
新平衡
c
.
b
.
旧平衡
a
.
化学平衡状态
化学平衡移动
勒夏特列原理
温度
压强
Q 与K比较
（定量分析）
（定性分析）
化学平衡的建立
定量研究：
化学平衡常数
浓度
改变
小结
利用化学平衡移动原理，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应，尽可能地让化学反应按照人们的需要进行。
达标检测
1．下列实验事实可以用平衡移动原理解释的是( )
A．“NO2”球浸泡在热水中，颜色变深
B．H2(g)+ I2 (g) 2HI(g)，加压后颜色变深
C．过量铁和稀硝酸反应，溶液变成浅绿色
D．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
A
达标检测
2.某温度下2L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示。
下列说法正确的是( )
A．升高温度，若W的体积分数减小，则此反应 H＞0
B．该温度下，此反应的平衡常数K=6.75
C．增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动
D．该温度下，加入催化剂既能加快反应速率又能使平衡正向移动
B
3.分析合成氨工艺条件的选择符合勒夏特列原理的是哪些？
N2 + 3H2 2NH3 △H<0
达标检测