高中化学鲁科版（2019）选择性必修一同步课件 2.2.3 反应条件对化学平衡的影响(一) 课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第3课时　反应条件对化学平衡的影响(一)
第2章　第2节　　
1.认识平衡移动，并能通过浓度商与K的关系判断平衡移动的方向(重、难点)。
2.通过实验探究温度对化学平衡影响规律，并能从平衡常数的视角定量解释。
学习目标
身 边 的 化 学
人体中的血红蛋白分子(Hb)与氧气分子结合形成氧合血红蛋白分子——Hb(O2)，这一过程可以表示为：
煤气中的CO分子也能与血红蛋白分子结合：
煤气中毒者到空气流通处或高压氧舱内，中毒情况可得到缓解，你能解释其中的原因吗？
Hb＋O2 Hb(O2)
Hb＋CO Hb(CO)
化学平衡移动
一
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1
Q ＝ K
一段时间
化学平衡2
改变反
应条件
不平衡
Q ≠ K
1．化学平衡移动的概念
平衡遭到破坏导致v正≠v逆，致使平衡变为另一状态。
2．化学平衡移动的实质
v正= v逆
条件改变
原化学平衡
平衡破坏
v正≠ v逆
一定时间后
v'正= v'逆
新化学平衡
破坏旧平衡
建立新平衡
平衡移动
3．化学平衡移动的过程分析
原平衡状态Ⅰ
各组分的浓度、百分含量保持不变
改变条件：浓度、压强、温度
非平衡状态
各组分的浓度或百分含量改变
Q ≠ K
移动方向
使Q ≠ K
新平衡状态Ⅱ
各组分的浓度或百分含量又保持不变
化学平衡移动
由“平衡状态Ⅰ”到“平衡状态Ⅱ”的过程
条件改变
若Q＜K
若Q＞K
若Q＝K
4．化学平衡移动方向的判断
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
任意时刻的浓度商
Q ＝
cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
平衡向正反应方向移动
平衡向逆反应方向移动
平衡不移动
思考交流
1.正误判断
(1)反应混合物各组分百分含量发生改变，化学平衡一定发生了移动
(2)外界条件的改变引起浓度商或化学平衡常数改变，则平衡一定发生移动
(3)平衡移动，平衡常数不一定改变，但平衡常数改变，平衡一定发生移动
(4)外界条件发生变化，化学平衡不一定移动
√
√
√
√
思考交流
2.在一定温度和催化剂存在下，向1 L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，当CO2的平衡转化率为50%时，产物甲醇的体积分数为______，该温度下，正反应的平衡常数K＝______________。若向容器中再充入0.5 mol H2和0.5 mol H2O(g)，其他条件不变时平衡_____移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
16.7%
0.148 mol－2·L2
正向
温度对化学平衡的影响
二
若其他条件不变，改变温度，化学平衡如何移动？
交流讨论
预测：改变温度，若颜色加深则化学平衡向逆反应方向移动；若颜色变浅则化学平衡向正反应方向移动。
如何设计实验探究温度对平衡的影响？
2NO2(红棕色) N2O4(无色)　ΔH＜0
1．温度与化学平衡常数的关系
温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K
升高 ＞0
＜0
降低 ＞0
＜0
增大
增大
减小
减小
升高温度
K增大
平衡正向移动
c(A)减小，反应物B的转化率增大，混合气体的密度不变
降低温度
K减小
平衡逆向移动
反应产物C、D的浓度减小，混合气体的密度不变
2．预测温度对化学平衡的影响
在容积一定的密闭容器中，化学反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH＞0，达到平衡时：
3．实验探究
实验原理 2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－57.2 kJ·mol－1
　　　　 (红棕色)　 (无色)
实验装置
实验现象
实验结论
热水中红棕色加深；
冷水中红棕色变浅
体系受热颜色加深，说明c(NO2)增大，即平衡向逆反应(吸热)方向移动；体系冷却颜色变浅，说明c(NO2)减小，即平衡向正反应(放热)方向移动
3．实验探究
4．温度对化学平衡移动的影响规律
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：
特别提醒
(1)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。
(2)催化剂对化学平衡无影响，因为催化剂不能改变平衡常数，也不能改变平衡状态时反应混合物的组成，K与Q都不改变，即Q＝K，因而平衡不移动。催化剂虽然不能使平衡移动，但能缩短到达平衡的时间。
思考交流
1.正误判断
(1)升高温度，反应速率加快，化学平衡正向移动
(2)升高温度，反应速率加快，但反应物的转化率可能降低
(3)C(s)＋CO2(g) 2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大
(4)催化剂能加快反应速率，提高单位时间内的产量，也能提高反应物的平衡转化率
×
√
√
×
思考交流
2.一定条件下，在密闭容器中，发生反应CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0，达平衡后，
(1)容积不变，升高温度，平衡 移动，c(CO2) ，氢气的转化率_____，CO的体积分数 ，混合气体的平均相对分子质量 。
正向
减小
增大
增大
不变
思考交流
(2)在图1中补全，t1时，升高温度后的v－t图像。
图1
答案　
思考交流
(3)在图2中画出，t1时，降低温度，t2时重新达到平衡的v－t图像。
图2
答案　
自我测试
1
2
3
1.在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g) ClF3(g)　ΔH＝＋268 kJ·mol－1在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是
A.升高温度，K不变，平衡向正反应方向移动
B.升高温度，平衡常数减小
C.升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化率提高
D.降低温度，ClF3的产率提高
√
该反应正向吸热，升高温度，K增大，平衡正向移动，F2的转化率提高。
自我测试
1
2
3
2.在固定体积的密闭容器中发生反应：H2(g)＋Br2(g) 2HBr(g)　ΔH＜0，达到化学平衡状态且其他条件不变时，下列说法不正确的是
A.如果升高温度，平衡混合物的颜色加深
B.如果降低温度，平衡正向移动
C.如果降低温度，K减小
D.不论是升高温度还是降低温度，混合气体的密度均不变
√
升高温度，平衡逆向移动，Br2(g)的浓度增大，混合物颜色加深
降低温度，平衡向放热反应方向移动，K增大
不论平衡向哪个方向移动，气体的总质量均不变，由于容器的体积不变，混合气体的密度不变
自我测试
1
2
3
3.在体积一定的密闭容器中，反应Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)达到平衡。该反应的平衡常数K与温度的关系如下表所示：
温度/℃ 500 700 900
K 1.00 1.47 2.40
(1)该反应的化学平衡常数表达式是___________。
(2)该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若升高温度，CO2转化率的变化是_____(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
(4)若降低温度，混合气体的密度_____。
吸热
增大
增大
温度升高，K增大，故此反应的正反应为吸热反应。