鲁科版高中化学选择性必修1第2章化学反应的方向、限度与速率2.2.4浓度、压强对化学平衡的影响教学课件

(共23张PPT)
第2章 化学反应的方向、限度与速率
第2节 化学反应的限度
第4课时 浓度、压强对化学平衡的影响
任务一：预测浓度对化学平衡的影响
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD (g)
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
Q=
= K
↓
↑
Q<
K
平衡正向移动
任务二：实验验证浓度对化学平衡的影响
实验目的
探究浓度对化学平衡的影响。
实验用品
0.01 mol/L FeCl3溶液，0.01 mol/L KSCN溶液，1 mol/L FeCl3溶液，1 mol/L KSCN溶液， 0.01 mol/L NaOH溶液，铁粉
试管，烧杯，胶头滴管
实验方案设计及实施
设计目的 实验方案 现象预测 观察到的现象
探究浓度对化学平衡的影响
在小烧杯中加入等体积的 0.01 mol/L FeCl3溶液 与0.01 mol/L KSCN溶液，静置一段时间，待溶液颜色不变。
平均分成三等分
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3（红色）
1 2 3
任务三：实验验证浓度对化学平衡的影响
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3（红色）
4滴 1 mol/L FeCl3 溶液
1 2 3
4滴 1 mol/L KSCN溶液
少量铁粉
任务四：实验验证浓度对化学平衡的影响
实验现象
编号 实验操作 改变因素 实验现象 平衡
移动方向
1
2
3
滴加4滴
1 mol/L FeCl3 溶液
滴加4滴 1 mol/L
KSCN溶液
少量铁粉
增大
c(Fe3+)
增大
c(SCN-)
减小
c(Fe3+)
红色变深
红色变深
红色变浅
平衡正移
平衡正移
平衡逆移
增大反应物浓度，平衡正向移动；减小反应物浓度平衡逆向移动。
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD (g)
cp(C) cq(D)
cm(A) cn(B)
Q=
= K
小结：
浓度对化学平衡的影响
c(反应物) ↓
或c(生成物)↑
Q>K
平衡逆向移动
c(反应物)↑
或c(生成物)↓
Q>K
平衡正向移动
小结
一定条件下，对任意可逆反应：
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD (g)
升高温度，平衡向吸热方向移动
降低温度，平衡向放热方向移动
增大反应物浓度，平衡正向移动；减小反应物浓度平衡逆向移动。
回顾
温度、浓度对化学平衡产生怎样影响？
升高温度，平衡向吸热方向移动
降低温度，平衡向放热方向移动
增大反应物浓度，平衡正向移动；
减小反应物浓度平衡逆向移动。
N2 + 3H2 2NH3 ΔH<0。如果压缩体积增大压强，Kc、Qc如何变化？平衡如何移动？
增大压强 —— Kc不变, Qc变？
Kc = ————————
c平2(NH3)
c平(N2)·c平3(H2)
c2(NH3)
c(N2)·c3(H2)
Qc =
猜想质疑
交流研讨
请阅读以下材料，从中获取证据，验证你对压强对化学平衡影响的预测。
某同学用传感器进行了如下实验，测定实验过程中二氧化氮—四氧化二氮平衡体系透光率的变化，实验结果如下图所示。
实验原理：透光率与气体的颜色有关，气体颜色越深，透光率越小。
实验方案：取一支注射器针筒，吸入10mL二氧化氮气体。将针筒前端封闭，连接传感器，测定透光率。然后，将针筒活塞迅速推至5mL处，再将针筒活塞迅速拉回10mL处，测定活塞移动过程中透光率的变化。
交流研讨
压缩针筒时体系内压强增大,体积减小,气体颜色加深,透光率减小,但平衡会向正反应方向移动,所以透光率又会有所增大;拉伸针筒时体系压强又减小,气体颜色变浅,透光率增大,但平衡又会向逆反应方向移动,所以透光率又会有所减小。
结论
对于Δvg≠0的反应，增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体分子数增大的方向移动。
对于Δvg=0的反应，压强改变，平衡不移动。
特别指出:对于只涉及固体或液体的反应，压强对平衡体系的影响极其微弱，可以不予考虑。
压强对化学平衡的影响
压强对化学平衡的影响
理论分析
一定条件下，可逆反应：
N2（g）+3 H2 （g） 2NH3（g）
Q
c 2(NH3)
c (N2)
c (H2)
3
= K
[2c(NH3)]
[2c (N2)]
[2c (H2)]
3
2
Q=
c 2(NH3)
c (N2)
c (H2)
3
2
2
2
2
3
Q=
Q < K
压强增大时,该平衡向正反应方向移动
Δvg<0
Δvg<0
当 V→1/2V ，P → 2P；

理论分析
压强对化学平衡的影响
一定条件下，可逆反应：
Δvg=0
H2 （g）+ I2（g） 2HI（g）
当 V→1/2V ，P → 2P；
[2c(HI)]
[2c (H2)]
[2c (I2)]
2
Q=
Q=
[c(HI)]
[c (H2)]
[c (I2)]
2
= K
Δvg=0
Q = K， 压强增大，平衡不移动
理论分析
压强对化学平衡的影响
一定条件下，可逆反应：
Δvg>0
N2O（g） 2NO2（g）
当 V→1/2V ，P → 2P；
[2c(NO2)]
[2c (N2O)]
2
Q=
4[c(NO2)]
2[c (N2O)]
2
Q=

Q > K
Δvg>0
压强增大时,此反应向逆反应方向移动
总结
压强对化学平衡的影响
m+n = p+q 改变P，平衡不移动
m+n p+q
P↑ ：平衡向气态物质化学式前系数减小的方向移动
P↓ ：平衡向气态物质化学式前系数增大的方向移动
压强的改变，只对有气态物质参与的化学反应，且反应前后气态物质化学式前系数不等时有影响，平衡才会发生移动。
思维模型构建
平衡状态1
改变条件
温度
浓度
压强
非平衡态
移动
平衡状态2
若Q < K , 平衡正向移动；
若Q > K , 平衡逆向移动；
若Q = K ,平衡不移动。
Q = K
Q ≠ K
Q = K
历史回眸
勒 夏特列原理——平衡移动原理
如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
勒 夏特列
原平衡状态
新平衡状态
平 衡 移 动
借助Q 与K 的相对大小进行判断
升高温度，平衡向吸热方向移动
降低温度，平衡向放热方向移动
通过改变平衡常数来影响平衡
归纳小结
1、下列不能用勒·夏特列原理解释的事实是( )
A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
B
课堂练习
2.下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（ ）
A.密闭、低温是存放氨水的必要条件
B.实验室用排饱和食盐水法收集氯气
C.在硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率
D.在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
D
课堂练习
B
3、合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是( )
A.增加压强 B.降低温度
C.增大CO的浓度 D.更换催化剂
D
4、反应X(g)＋Y(g) 2Z(g)　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是( )
A.减小容器体积，平衡向右移动
B.加入催化剂，Z的产率增大
C.增大c(X)，X的转化率增大
D.降低温度，Y的转化率增大
课堂练习