苏教版高三化学选修6专题4课题3：反应条件对化学平衡的影响课件（共27张PPT）

(共27张PPT)
课题3
反应条件对化学平衡的影响
Linsharplrdspear
2020-02-18
《实验化学》专题4
提出问题
汽车尾气的主要成分是什么？
汽车尾气净化的主要原理是什么?
从我们已有知识，从原理上你会采取哪些措施来减少尾气的排放？
汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐
科学家正致力于研究减少汽车尾气中有毒物质的排放
知识预备：化学平衡状态和化学平衡移动
加快化学反应速率；
使反应平衡正向移动；
基本知识再现1：
对于可逆反应，一定条件下达到了平衡：
(1)若化学反应速率发生了改变，平衡一定发生移动吗？
(2)若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？
1.某温度下，密闭容器中发生 反应2CO(g)+2NO(g) ? N2(g)+2CO2(g) △H<0 ，建立化学平衡后，t1改变条件对该反应的正、逆反应速率的影响如图所示：
(1)增大C(NO)对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
B
向右
题组训练
只改变反应物或生成物浓度，使平衡移动的瞬间曲线是连续的。
浓度改变对平衡的影响
正反应方向
逆反应方向
逆反应方向
正反应方向

影响
结果
外界
条件改变 移动方向 新平衡
V正
V逆

增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
2.下图表示可逆反应，2CO(g)+2NO(g) ? N2 (g)+2CO2(g)，当增大压强时，平衡由a点移到b点，正确的曲线是( )
A B C D
若换成可逆反应H2(g) + I2(g) ? 2HI(g)，请你画出曲线图
B
题组训练
气体分子数之和大的反应速率改变的幅度更大。
体积缩小方向
体积增大方向
2CO(g)+2NO(g) ? N2 (g)+2CO2(g)
压强改变对平衡的影响

影响
结果
外界
条件改变 移动方向 新平衡
V正 V逆
△V≠0 增大压强
降低压强
△V=0
增大压强
降低压强
3.下列各图是温度或压强对反应2A(g) +B(s) ?2C(g) +D(g) △H>0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是
题组训练
吸热反应方向的速率变化幅度更大
吸热方向
放热方向
2CO(g)+2NO(g) ? N2 (g)+2CO2(g) △H<0
温度改变对平衡的影响

影响
结果
外界
条件改变 移动方向 新平衡
V正 V逆
升高温度
降低温度
题组训练
催化剂
催化剂对化学平衡移动无影响，它能同等程度地改变正、逆反应速率，可以改变化学反应达到平衡所需的时间。
小结：
1. 化学反应速率的改变不一定会影响化学平衡的移动；
2. 只有当化学反应速率改变的幅度不一样，才会发生平衡移动；
3.化学平衡发生移动，化学反应速率必然改变。
原平衡
V正=V逆
原平衡被破坏
V正’≠V逆’
新平衡
V正’’=V逆’’
勒夏特列原理---平衡移动原理(实质是“叛逆”)： 如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
基本知识再现2：
工农业生产中如何运用勒夏特列原理来选择反应条件：
(1)合成氨工业条件选择温度越高越好吗？
(2) SO2接触氧化工业条件选择压强越高越好吗？

1.合成氨工业条件选择
N2+3H2 ? 2NH3 △H<0
特征：
速率：
平衡：
综合：
实际：
所有物质都是气体，正反应体积缩小，放热
高温、高压、浓度、催化剂
低温、高压、及时分离出氨气
适当温度、高压、催化剂、及时分离出氨气
500℃，高压（20-50MPa)、铁触媒、氨气液化
2. SO2接触氧化工业条件选择
2SO2+O2 ? 2SO3 △H<0
特征：
速率：
平衡：
综合：
实际：
所有物质都是气体，正反应体积缩小，放热
高温、高压、催化剂、浓度(O2)
低温、高压、浓度(O2)
适当温度、高压、催化剂、氧气过量
高温，常压、催化剂、氧气过量
研究表明，NO和CO 反应比较难反应（反应速率很慢），请你试用碰撞理论来解释原因？可采取哪些措施加快反应速率？
单位时间单位体积有效碰撞次数增多
反应速率加快
活化分子百分数
增加
单位体积内活化分子数增加
增大反应物浓度
催化剂
升高温度
增大气体压强
深度思考1：
5.下列事实中，是什么因素影响了化学反应速率？
(1)同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片和镁条，产生气体有快有慢；
(2)融化的KClO3放出气体很慢，撒入少量的MnO2后很快有气体产生了；
(3)锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红色蒸气产生；
(4)无色的KI晶体与白色的HgCl2粉末混合时，无明显现象，若将其加入水中，立即有红色的HgI2生成；
(5)集气瓶中充满Cl2和H2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸；
(6)铁片与稀硫酸制取氢气时，滴加少量CuSO4溶液，可加快产生H2的速率。
反应物的性质
催化剂
催化剂
溶剂
光和热
原电池
题组训练
思路1：加快化学反应速率
措施：合适的催化剂、加热、加压、增大反应物浓度、增大接触面积……
研究表明，NO和CO 反应的转化率比较低，请结合勒夏特列原理，采取哪些措施来减少尾气的排放？
深度思考2：
思路2：使反应平衡右移
措施：降温、加压、减小生成物浓度、增大反应物浓度……
思路1：加快化学反应速率
措施：催化剂、加热、加压、增大反应物浓度、增大接触面积……
综合措施：
合适的催化剂，适宜的温度
增大接触面积，移走生成物
密闭容器：2CO(g)+2NO(g) ? N2(g)+2CO2(g) △H<0 ，
适宜的温度
合适的催化剂
用三效催化剂和电子控制发动机系统，可使碳氢化合物和一氧化碳排放减少90%--95%，氮氧化物减少80%--90%，使汽车尾气得到很大的治理与净化。
增大接触面积
催化剂做成网状结构，或者“蜂窝煤” 结构，增大接触面积，加快反应速率。




问题解决
1. 加快反应速率
减小生成物的浓度
将CO2和N2转移出去，可以考虑在尾气排放装置加上一个小型风扇，加速尾气排放，生成物减少，反应正向更彻底。
问题解决
2. 平衡移动
1. 增大排气管，即增大排气管截面的面积，面积越大催化越完全。
2. 将排气管做成螺旋状，增加了长度，延长反应时间，催化反应更完全，减少尾气排放。
3. 延长反应时间
4. 从源头解决：
如控制汽油的辛烷值，使用无铅汽油，控制空燃比，改用乙醇等清洁燃料，使用电动汽车等等。
能力提升
1.解决生活中具体的化学问题思路：
2.速率、平衡理论在化工生产上的应用，
进行化工生产条件选择时：
既要考虑反应速率的问题 ------反应速率要尽可能的快
又要考虑化学平衡的问题 ------平衡要尽可能地向右移动，即反应物的转化率尽可能高，原料利用率尽可能充分。
实验1：氯化钴溶液颜色的变化
观察稀释酸性CoCl2溶液时颜色的变化
操作： 向3mL0.5mol·L-1CoCl2溶液中慢慢滴加约6mL浓盐酸,观察现象
将上述试管中的溶液分成两份，向其中一溶液中加入约3mL蒸馏水，与另一溶液作对比，观察现象
蓝色 粉红色
蓝色加深
增大了Cl-浓度,
平衡向左移动
蓝色转化为粉红色
平衡向右移动
实 验 现 象 现 象 分 析
CoCl2+浓盐酸
加入3mL蒸馏水
(2)观察受热时CoCl2溶液颜色的变化
操作：取一支试管，加入3 mL95%乙醇溶液和少量(2-3小粒)氯化钴晶体，振荡使其溶解，再滴滴加蒸馏水，至溶液恰好呈粉红色，然后用酒精灯加热该试管片刻。观察上述实验过程中溶液颜色的变化
加乙醇溶解后溶液呈蓝色
稀释时，溶液由蓝色→紫色→很快变成粉红色(平衡向左移动)；
加热时，又由粉红色→紫色→蓝色（平衡向右移动）
实验2:探究影响乙酸乙酯水解程度的因素
试管1：
4 mL蒸馏水+2滴甲基橙 + 2 mL乙酸乙酯
试管2：
4 mL5 mol·L-1 H2SO4 +2滴甲基橙 + 2 mL乙酸乙酯
试管3：
4 mL10 mol·L-1NaOH溶液+2滴石蕊 + 2 mL乙酸乙酯

振荡后用透明胶带纸对液相界面做好标记。将三只试管同时插入热水浴(65℃-70℃)中，加热6-10分钟(加热过程可振荡)。取出试管观察液相界面情况。
溶液显黄色
现象
1.试管液相无明显变化；
2.试管液相界面略有上升；
3.试管液相界面明显上升，石蕊蓝色褪去。
溶液呈红色
溶液呈蓝色