选修四2.3.2 影响化学平衡移动的因素（课件32页）

(共34张PPT)
第二章
化学反应速率与能量和化学平衡
第二节
化学平衡
第2课时
影响化学平衡移动的因素
学习目标
宏观辨识与平衡思想:
明确化学平衡移动的概念，会根据速率变化判断化学平衡的移动方向；
科学探究与平衡思想:
了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用；
科学精神和社会责任:
从微观化学键的变化进行ΔH的有关计算。
1
2
3
新知导入
思考：
打开啤酒瓶时为什么会产生大量泡沫？
H2CO3(aq)
?
H2O
+
CO2(g)
打开啤酒瓶时，压强减小，平衡向右移动，释放出CO2
新知讲解
1.化学平衡移动
当一个可逆反应达到平衡后，如果改变浓度、温度、压强等反应条件，原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，在一段时间后达到新的平衡
含义
判断
v正＝v逆
平衡向正反应方向移动
平衡不移动
平衡向逆反应方向移动
v正>v逆
v正新知讲解
1.化学平衡移动
图示：
v正>v逆
v正=v逆
v正≠v逆
v'正=v'逆
正向
反应
改变条件
一定时间
①浓度：
新知讲解
2.外界条件对化学平衡的影响
加入稀H2SO4，c(H＋)增大，溶液颜色变为橙色，平衡向逆反应方向移动。
影响规律：
a．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。
b．增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。
加入NaOH溶液，c(H＋)减小，溶液颜色变为黄色，平衡向正反应方向移动。
黄色
橙色
②压强：
新知讲解
2.外界条件对化学平衡的影响
适用对象：有气体参加的可逆反。
影响规律：
a．若为体积不等的反应
增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；
减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
b．若为等体积反应
增大压强时，v正、v逆同等程度地增大；减小压强时，v正、v逆同等程度地减小，平衡均不发生移动。
③温度：
新知讲解
2.外界条件对化学平衡的影响
影响规律：
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。
2NO2(g)?N2O4(g)　ΔH＝－56.9
kJ·mol－1
④催化剂：
新知讲解
2.外界条件对化学平衡的影响
影响规律：
催化剂对化学平衡无影响，原因是催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。但是使用催化剂，能改变反应到达平衡所需的时间。
新知讲解
3.勒夏特列原理
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)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
勒夏特列(1850.10.8－1936.9.17)，法国化学家
课堂练习
×
×
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)改变条件，v正>v逆时平衡正向移动。(　　)
(2)增大压强或升高温度，化学平衡均一定移动。(　　)
(3)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动。(　　)
√
2．在一定条件下的溶液中，反应FeCl3＋3KSCN?Fe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，在其他条件不变的情况下，改变下列条件，能使平衡正向移动的是(　　)
A．加压
B．加入少量FeCl3固体
C．加入少量KCl溶液
D．加入少量氢氧化钠固体
课堂练习
B　
课堂练习
3．反应3Fe(s)＋4H2O(g)?Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：
(1)增加Fe的量，其正反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡________移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同)。
(2)将容器的体积缩小一半，其正反应速率________，平衡________移动。
(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率________，平衡________移动。
(4)保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率_____，平衡____________移动。
不变
不
增大
不
不变
不
增大
向正反应方向
课堂练习
4．在恒温恒容的条件下，2A(g)＋B(g)?2C(g)的反应速率随反应时间的变化示意图如下，下列叙述与示意图不相符的是(　　)
A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
B．平衡状态Ⅰ后，可能是增大A的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ
C．平衡状态Ⅰ后，可能是减小C的浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ
D．B在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
C
课堂练习
解析：由题给图像可以看出，平衡状态Ⅰ改变的瞬间，逆反应速率未改变，正反应速率突然增大，可知改变条件为增大反应物的浓度，B项正确，C项不正确；
由于平衡发生移动，可知两平衡状态时同一种反应物的浓度不相等，D项正确。答案：C
课堂练习
5．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．向含有[Fe(SCN)]2＋的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液红色变浅或褪去
B　
课堂练习
解析：A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；
B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使体系颜色变深，故不能用勒夏特列原理解释；
C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；
D项，在该溶液中存在平衡：Fe3＋＋SCN－?[Fe(SCN)]2＋，向溶液中加入铁粉，Fe3＋会和Fe发生反应生成Fe2＋，导致Fe3＋浓度降低，平衡向能够减弱这种改变的方向移动，即向逆反应方向移动，使[Fe(SCN)]2＋(红色)的浓度降低，所以溶液红色变浅或褪去，故可以用勒夏特列原理解释。答案：B
核心突破
外界条件对平衡影响的v?–t图像：
①浓度影响
增大反应物A或B的浓度
以aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)　ΔH<0为例
减小生成物C或D的浓度
核心突破
外界条件对平衡影响的v?–t图像：
②压强影响
以aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)　ΔH<0为例
增大压强
若a＋b＝c＋d时：
若a＋b
<
c＋d时：
增大压强
减小压强
核心突破
外界条件对平衡影响的v?–t图像：
③温度影响
以aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)　ΔH<0为例
升高温度
降低温度
核心突破
外界条件对平衡影响的v?–t图像：
④催化剂影响
以aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)　ΔH<0为例
误区警示
应用勒夏特列原理需要注意的问题
(1)确定条件的改变是否影响化学平衡，即确定是不是改变了影响化学平衡的条件，如：
①改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量，并未改变影响化学平衡的条件。
②即使是有气体存在的化学平衡体系，在恒容、恒温条件下充入稀有气体，也未改变影响化学平衡的条件。
(2)可逆反应是否存在能够减弱某项条件改变的反应方向。例如aA(g)＋bB(g)?cC(g)＋dD(g)，当a＋b＝c＋d时，它无气体体积增大或减小的反应方向，所以即使改变压强，化学平衡也不移动。
素养养成
“惰性气体”对化学平衡的影响
(1)对两种或两种以上的反应物，增大一种反应物浓度，平衡向正反应方向移动，反应物本身的转化率降低，其他反应物转化率增大。
(2)温度、压强引起的正反应方向移动，反应物转化率均增大。
(3)对于分解的可逆反应aA(g)?bB(g)＋cC(g)，A分解建立平衡后，增大A的浓度，平衡向正向移动。当a＝b＋c时，α(A)不变，φ(A)不变；a>b＋c时，α(A)增大，φ(A)减小；a素养养成
转化率的变化
课堂总结
作业布置
1．反应2A(g)?2B(g)＋E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是(　　)
A．加压　　　　　　　
B．减压
C．减少E的浓度
D．降温
作业布置
2．反应2X(g)＋Y(g)?2Z(g)达到平衡后，仅减小压强对反应产生的影响是
(　　)
A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
作业布置
3．一定温度下，可逆反应aX(g)＋bY(g)?cZ(g)在一密闭容器内达到平衡后，t0时刻改变某一外界条件，化学反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。则下列说法正确的是(　　)?
A．若a＋b＝c，则t0时刻只能是增大了压强
B．若a＋b＝c，则t0时刻只能是加入了催化剂
C．若a＋b≠c，则t0时刻只能是增大了压强
D．若a＋b≠c，则t0时刻只能是加入了催化剂
作业布置
4．在体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y，进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g)?Z(g)＋W(s)　ΔH>0。下列叙述正确的是(　　)
A．若继续充入X，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大
B．若继续充入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数减小
C．若移走部分W，平衡正向移动
D．平衡后移走X，上述反应的ΔH减小
作业布置
5．Ⅰ.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：
6H2(g)＋2CO2(g)?CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＜0；温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产率将________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，混合气体的平均相对分子质量将__________________。
Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应
4NO2(g)＋O2(g)?2N2O5(g)　ΔH＜0的影响。?
(1)图像中T1和T2的关系是T1________T2(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO2的转化率最大的是________(填字母)。
作业布置
1．正反应速率降低，可能是减压或降温，A的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，只能是降温。答案：C
2．减小压强，体系中各组分浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。答案：D
3．对于非等气体体积反应，同倍数增大v正、v逆，只有催化剂；对于等气体体积反应，可能是催化剂，也可能是压强。答案：D
作业解答
4．B项，通入Z，平衡逆向移动，Z的体积分数增大；C项，W为固体，改变其用量，平衡不移动；D项，ΔH只和方程式中的化学计量数及状态有关，与反应物的量无关。答案：A
5．Ⅰ.正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向进行，二甲醚的产率变小。气体的质量不变，物质的量增大，因此混合气体的平均相对分子质量将变小。
Ⅱ.(1)正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，生成物含量降低，所以温度是T1＞T2。
(2)增加氧气的浓度，能增大NO2的转化率，所以反应物NO2的转化率最大的是c点。答案：Ⅰ.变小　变小　Ⅱ.(1)＞　(2)c
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