高中化学人教版选修四 2.3化学平衡（2） 课件（33张ppt）

(共33张PPT)

第二章 第三节
化学平衡（2）
高二年级 化学

化学平衡状态的特征：
①逆：对象——可逆反应
②动：特点——动态平衡，反应没有停止，υ(正)=υ(逆)≠0
③等：本质——υ(正)=υ(逆)
④定：现象——各组分的质量（或浓度）保持不变
⑤变：发展——条件改变，υ(正)≠υ(逆)，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。


【实验原理】
Fe3+＋3SCN- Fe(SCN)3
【实验思路】
任务一：探究浓度对化学平衡状态的影响
【实验目的】
明确
原平衡体系
改变
外界条件


观察
新平衡体系
变量控制
一、探究化学平衡移动的规律




【实验原理】
Fe3+＋3SCN- Fe(SCN)3
任务一：探究浓度对化学平衡状态的影响
【实验目的】
【实验药品】0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液、饱和 FeCl3 溶液、
0.01 mol·L-1 KSCN 溶液、1 mol·L-1 KSCN 溶液、
0.01 mol·L-1 NaOH 溶液。


一、探究化学平衡移动的规律





5 mL 0.005 mol·L-1
FeCl3 溶液
5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液
4 滴饱和
FeCl3 溶液
4 滴 1 mol·L-1
KSCN 溶液
3 滴 0.01 mol·L-1
NaOH 溶液
3 滴 0.01 mol·L-1
NaOH 溶液
一、探究化学平衡移动的规律
【实验方案】


5 mL 0.005 mol·L-1
FeCl3 溶液
5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液
4 滴饱和
FeCl3 溶液
4 滴 1 mol·L-1
KSCN 溶液
3 滴 0.01 mol·L-1
NaOH 溶液
3 滴 0.01 mol·L-1
NaOH 溶液
一、探究化学平衡移动的规律
【实验现象】
红色加深
红色加深
红色变浅
红色变浅
【实验结论】
在其他条件不变的情况下，改变单一组分浓度：
增大反应物浓度（或减小生成物浓度），平衡向正反应方向移动；
减小反应物浓度（或增大生成物浓度），平衡向逆反应方向移动。

一、探究化学平衡移动的规律
【理论分析】
请在速率—时间图上描述上述反应过程。
一、探究化学平衡移动的规律
速率
时间
υ(正)=υ(逆)
υ'(正)
平衡逆向
移动
平衡正向
移动
【理论分析】
υ''(正)
一、探究化学平衡移动的规律
增大反应物浓度
υ(逆)
υ(正)
减小反应物浓度
υ''(逆)
υ'(正)=υ'(逆)
υ''(正)=υ''(逆)
速率
t1




0
t2
t3
t4
t5


时间
平衡1
平衡2
平衡3
υ'(逆)


条件改变
平衡1



不平衡
平衡2
一定时间
破坏原平衡
建立新平衡
【理论分析】
一、探究化学平衡移动的规律
υ(正)=υ(逆)
υ'(正)≠υ'(逆)
υ''(正)=υ''(逆)
【实验原理】
任务二：探究压强对化学平衡状态的影响
【实验目的】
【实验思路】
红棕色
无色
一、探究化学平衡移动的规律




明确
原平衡体系
改变
外界条件


观察
新平衡体系
变量控制
2 NO2(g) N2O4(g)
【实验原理】
任务二：探究压强对化学平衡状态的影响
【实验目的】
2 NO2(g) N2O4(g)
【实验思路】
红棕色
无色
一、探究化学平衡移动的规律




【实验现象】
一、探究化学平衡移动的规律
条件 向外拉注射器活塞
减小压强 往里推注射器活塞
增大压强
现象 混合气体的颜色
先变浅又逐渐变深 混合气体的颜色
先变深又逐渐变浅
在其他条件不变的情况下：
增大压强（缩小容器的体积），平衡向气体体积缩小的方向移动；
减小压强（增大容器的体积），平衡向气体体积增大的方向移动。
【实验结论】
一、探究化学平衡移动的规律

①将容器的体积缩小一半　
②保持容器体积不变，充入N2(g)使体系压强增大　
③保持容器压强不变，充入N2(g)使容器体积变大
④保持容器体积不变，充入H2O(g)使体系压强增大
【练习】一定温度下，反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡。改变下列条件，判断平衡是否发生移动及移动方向。




√ 逆向
Ⅹ
√ 正向
√ 正向
【实验原理】
【实验目的】
任务三：探究温度对化学平衡状态的影响
2NO2(g) N2O4(g)
【实验思路】
一、探究化学平衡移动的规律
ΔH < 0




明确
原平衡体系
改变
外界条件


观察
新平衡体系
变量控制
【实验现象】
条件 冷水 热水
现象 混合气体的颜色
变浅 混合气体的颜色加深
一、探究化学平衡的移动规律
在其他条件不变的情况下：
温度升高，平衡向吸热反应的方向移动；
温度降低，平衡向放热反应的方向移动。
一、探究化学平衡的移动规律
【实验结论】
影响因素 浓度 压强 温度
条件改变 增大反应物浓度（或减小生成物浓度） 减小反应物浓度（或增大生成物浓度） 增大
压强 减小
压强 升高
温度 降低
温度
平衡移动方向 正向 逆向 气体体积缩小 气体体积增大 吸热 放热
一、探究化学平衡的移动规律
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），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是著名的勒夏特列原理，又称为化学平衡移动原理。
勒夏特列
（Le Chatelier，1850-1936）
一、探究化学平衡的移动规律
NO2 和 N2O4 体系的压强变化
压强传感器实验装置
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
一、探究化学平衡的移动规律




由于催化剂同等程度改变正反应速率和逆反应速率，因此，它对化学平衡的移动没有影响。也就是说，催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成，但是使用催化剂，能改变反应达到平衡所需的时间。
一、探究化学平衡的移动规律
1、指导化工生产中反应条件的选择
二、体会化学平衡移动的价值
因素 温度 压强 浓度
适宜条件
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
ΔH < 0
1、指导化工生产中反应条件的选择
二、体会化学平衡移动的价值
因素 温度 压强 浓度
适宜条件 低温 高压 分离NH3
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
ΔH < 0
为什么用KCr2O7酸性溶液？
二、体会化学平衡移动的价值
2、影响物质性质
二、体会化学平衡移动的价值
2、影响物质性质
为什么有不同的现象？
【实验现象】
二、体会化学平衡移动的价值
加酸 加碱
溶液颜色 橙色加深 黄色
【实验原理】
二、体会化学平衡移动的价值
2、影响物质性质
Cr3+

二、体会化学平衡移动的价值
2、影响物质性质
若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，颜色怎样变化？
【总结梳理】

温度
浓度
压强
勒夏特列原理
探究化学平衡移动的规律
【总结梳理】
体会化学平衡移动的价值
影响物质性质
指导化工生产中反应条件的选择
【练习】在具有活塞的密闭容器中，一定温度下的可逆反应：
已达到平衡。将活塞外拉，则：
(1)n(NO2)________；
(2)混合气体的颜色__________；
(3)二氧化氮的体积分数____________；
(4)混合气体的平均密度____________；
(5)混合气体的平均相对分子质量____________。




变浅
增大
变小
2 NO2(g) N2O4(g)
变小
增大
【练习】在密闭容器中发生如下反应：
a X(g)＋b Y(g) c Z(g)＋d W(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的 1.8 倍。下列叙述中不正确的是 (　　)
A．平衡向逆反应方向移动 B．a＋b＜c＋d
C．Z的体积分数增大 D．X的转化率下降




C