2.3.1 影响化学平衡移动的因素（同步课件）-高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修1）

第三节 化学平衡的移动 课时1 影响化学平衡移动的因素 第二章 化学反应速率与化学平衡 授课人： 学习目标 1.从变化角度认识化学平衡的移动，即浓度、压强、温度对化学平衡的影响。 2.从Qc与K关系及浓度、温度、压强对反应速率、平衡的影响，推断平衡移动的方向。 3.通过实验论证浓度、压强、温度对化学平衡的影响。 如何改变化学平衡状态呢？ 旧平衡v正＝v逆 条件改变 v正 v逆 一段时间后 新平衡 v‘正＝v’逆 课程导入 一、化学平衡状态的移动 当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。 概念： 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。 一、化学平衡状态的移动 v正＜v逆 v正=v逆 反应处于平衡状态 v正＞v逆 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 改变条件后， ①v正≠v逆， ②各组分的百分含量发生改变。 实质： 化学平衡移动方向的判断： 2CrO42－+ 2H+ Cr2O72－+ H2O 黄色 橙色 在溶液中存在如下平衡： 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 二、影响化学平衡移动的因素 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 平衡向逆反应方向移动 平衡向正反应方向移动 c(H＋)增大 NaOH溶液使c(H＋)变小 平衡向生成Cr2O72－或CrO42－减小方向移动 平衡向生成CrO42－或Cr2O72－减小方向移动 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 反应物 生成物 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 Q ＝ K Q ＜ K Q ＞ K 平衡状态 浓度对化学平衡的影响规律的解释 Q ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 化学平衡1 Q ＝ K 改变反 应条件 不平衡 Q ≠ K 一段时间 化学平衡2 平衡向正反应方向移动 增大c(反应物) 减小c(生成物) Q减小 Q＜K 减小c(反应物) 增大c(生成物) 平衡向逆反应方向移动 Q增大 Q＞K 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响 平衡向正反应方向移动 t1时刻，增大反应物浓度 v′正增大，而v′逆不变 v′正＞v′逆 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响 平衡向正反应方向移动 t1时刻，减小生成物浓度 v′逆减小，而v′正不变 v′正＞v′逆 总结：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动； 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响 平衡向逆反应方向移动 t1时刻，增大生成物浓度 v′逆增大，而v′正不变 v′逆＞v′正 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 用v－t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响 平衡向逆反应方向移动 t1时刻，减小反应物浓度 v′正减小，而v′逆不变 v′逆＞v′正 总结：在其他条件不变的情况下，增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，平衡不移动。 “浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。 对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应的离子的干扰。 1 2 3 注意 二、影响化学平衡移动的因素 浓度 在工业生产中，常通过适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，从而降低生产成本。 实际生产中的应用 二、影响化学平衡移动的因素 压强 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 二、影响化学平衡移动的因素 压强 二、影响化学平衡移动的因素 压强 向正反应方向移动 容积减小 原平衡气① 颜色变深② 颜色又变浅③ 物质浓度瞬间增大 加压前 实验现象与分析 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 加压 NO2浓度比②中的减小 向气体分子数减小方向移动 二、影响化学平衡移动的因素 压强 实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商 (Q ) NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b 压缩容积至V/2 时 b a2 ＝ K Q1＝ 2b (2a)2 b 2a2 Q2＝ 2p1 2a 2b ＝ 通过计算Q2 ＝K/2 ， 即Q2 ＜ K 向正反应方移动 2NO2(g) N2O4(g) 同温度： 二、影响化学平衡移动的因素 压强 容积增大 原平衡气① 颜色变浅② 颜色又变深③ 实验现象与分析 减压 向逆反应方向移动 物质浓度瞬间减小 减压前 NO2浓度比②中的增大 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 向气体分子数增大方向移动 二、影响化学平衡移动的因素 压强 实验 （同温度下） 压强 各物质浓度 （mol·L-1） 浓度商 (Q ) NO2 N2O4 原化学平衡容器容积为V p1 a b 扩大容积至2V 时 b ( a)2 ＝ 2b a2 Q2＝ b a2 ＝ K P1 a b 通过计算Q2 ＝2 K， 即Q2 ＞ K 向逆反应方向移动 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2NO2(g) N2O4(g) Q1＝ 同温度： 二、影响化学平衡移动的因素 压强 ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 压强对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 二、影响化学平衡移动的因素 压强 用v－t图像分析压强变化对化学平衡移动的影响 平衡向正反应（气体体积减小）方向移动 t1时刻，增大压强 v′正、v′逆均增大 v′正＞v′逆 N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)为例 二、影响化学平衡移动的因素 压强 用v－t图像分析压强变化对化学平衡移动的影响 平衡向逆反应（气体体积增大）方向移动 t1时刻，减小压强 v′正、v′逆均减小 v′逆＞v′正 N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)为例 二、影响化学平衡移动的因素 压强 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) 若：a＋b＜c＋d t0时刻，增大压强 t0时刻，减小压强 二、影响化学平衡移动的因素 压强 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) 若：a＋b = c＋d t0时刻，增大压强 t0时刻，减小压强 二、影响化学平衡移动的因素 压强 充入“惰性”气体对化学平衡的影响 恒容时，通入“惰性”气体 恒容 压强增大 平衡不移动 反应物生成物浓度不变 二、影响化学平衡移动的因素 压强 充入“惰性”气体对化学平衡的影响 恒压时，通入“惰性”气体 恒压 体积增大 平衡向气体体积增大的方向移动 二、影响化学平衡移动的因素 压强 对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)]，当向平衡体系中充入“惰性”气体时，则无论任何情况下平衡都不发生移动。 充入“惰性”气体对化学平衡的影响 在恒容容器中，改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强的改变，但判断平衡移动的方向时，应以浓度的影响进行分析，得出Qc与K的关系。 二、影响化学平衡移动的因素 温度 [Co(H2O)6]2＋＋4Cl－  [CoCl4]2－＋6H2O (粉红色) (蓝色) ΔH＞0 升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向) 降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向) 二、影响化学平衡移动的因素 温度 ②降低温度，平衡向放热反应方向移动。 温度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①升高温度，平衡向吸热反应方向移动。 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。 二、影响化学平衡移动的因素 温度 用v－t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响 平衡向逆反应方向移动 t1时刻，升高温度 v′正、v′逆均增大 吸热反应方向的v′逆增大幅度大 v′逆＞v′正 已知反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)　ΔH＜0， 当反应达平衡后，若温度改变： 二、影响化学平衡移动的因素 温度 平衡向正反应方向移动 t1时刻，降低温度 v′正、v′逆均减小 吸热反应方向的v′逆减小幅度大 v′正＞v′逆 用v－t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)　ΔH＜0， 当反应达平衡后，若温度改变： 二、影响化学平衡移动的因素 催化剂 当其他条件不变时，催化剂能够同等程度地改变正逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响，即不能改变平衡混合物的组成，但可缩短达到化学平衡所需的时间。 催化剂能影响化学平衡的移动吗？ 改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律 增大反应物浓度 向正反应方向 减小反应物浓度 向逆反应方向 增大压强 向气体体积缩小方向 减小压强 向气体体积增大方向 升高温度 降低温度 向降低温度的方向 向升高温度的方向 向吸热反应方向 向放热反应方向 向减少反应物浓度的方向 向增大反应物浓度的方向 向减小压强的方向 向增大压强的方向 如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 勒夏特列 （1850—1936） 勒夏特列原理： 也称化学平衡移动原理 三、勒夏特列原理 平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 所有的动态平衡，用于定性判断平衡移动的方向，解释平衡移动造成的结果或现象等。 适用范围： 注意 如：原平衡（100℃）→升温到200℃→减弱（降温）→向吸热方向移动→新平衡（温度介于100-200℃之间） 三、勒夏特列原理 三、勒夏特列原理 思考 如图为合成氨反应在不同温度、压强下平衡时氨的物质的量分数。应用勒夏特列原理解释对于工业合成氨采用相关措施及原因。 措施 原因 加入过量的N2 采用适当的催化剂 采用高压 采用较高温度 将氨液化并及时分离 促进平衡正向移向，提高H2的转化率 加快反应速率 有利于平衡向正反应方向移动 加快反应速率，同时提高催化剂的活性 有利于平衡向正反应方向移动 课堂小结 化学平衡状态的移动 勒夏特列原理 不良反应 移动原理 移动方向判断 原理 适用范围 影响化学平衡移动的因素 浓度 压强 温度 催化剂 41 随堂练习 1、利用反应：2NO(g)＋2CO(g) 2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－746.8 kJ·mol－1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是(　　)A．降低温度B．增大压强同时加催化剂C．升高温度同时充入N2D．及时将CO2和N2从反应体系中移走 B 随堂练习 2、如图是可逆反应A＋2B 2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况。由此可推断下列说法正确的是(　　) A．正反应是放热反应 B．D可能是气体C．逆反应是放热反应 D．A、B、C、D均为气体 A 谢谢观看 THANKS Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$null