第2章 第2节 第2课时 反应条件对化学平衡的影响（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

化学反应的方向、限度与速率 第2章 第2节　化学反应的限度 第2课时　反应条件对化学平衡的影响 课程标准要求 学业质量水平 1．通过实验探究，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。 2．能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。 3．了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应进行方向间的联系。 1．能根据化学平衡原理，说明影响化学平衡的因素。(水平3) 2．能设计实验方案探究影响反应速率和化学平衡的因素等。(水平3) 3．能从调控反应速率、提高反应转化率等方面综合分析反应的条件，提出有效控制反应条件的措施。(水平4) 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 栏目索引 课前预习案 课堂探究案 冲关演练案 课前预习案 一、化学平衡移动 1．化学平衡是在一定条件下建立起来的，受________、________或________变化的影响。 2．化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡移动。 温度　 压强　 浓度　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 二、反应条件对化学平衡的影响 1．温度的影响 (1)其他条件不变时，升高温度，化学平衡向________方向移动；降低温度，化学平衡向________方向移动。 (2)温度对化学平衡的影响是通过改变________________实现的。升高温度使吸热反应的平衡常数K________，平衡向________反应方向移动；降低温度使放热反应的平衡常数________，平衡向________反应方向移动。 吸热　 放热　 化学平衡常数　 增大　 吸热　 增大　 放热　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 2．浓度的影响 (1)影响结果 在同一温度下，对于一个已达化学平衡状态的反应： ①反应物浓度________或反应产物浓度________时，浓度商(Q)________，则Q<K，平衡向消耗反应物的方向移动，即平衡________移动。 ②反应物浓度________或反应产物浓度________时，浓度商(Q)________，则Q>K，平衡向消耗反应产物的方向移动，即平衡________移动。 增大　 减小　 减小　 正向　 减小　 增大　 增大　 逆向　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L (2)实际应用 为提高产率，生产过程中常将____________及时从体系中移走，使反应所建立的化学平衡不断地正向移动。 3．压强的影响 (1)对于有气态物质参与的反应，在一定温度下，增大体系压强，各气态物质的浓度同等倍数________。 (2)影响结果 ①对于Δvg＝0的反应，增大压强，Q＝K，化学平衡状态不变。 ②对于Δvg≠0的反应，增大压强，Q≠K，化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数________的方向移动。 反应产物　 增大　 减小　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L [注意]　①Δvg＝(化学方程式中气态生成物化学式前系数之和)－(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。 ②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。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 三、勒·夏特列原理 1．原理内容 如果改变平衡体系的一个条件(如温度、浓度或压强)，平衡将向________________的方向移动，这一经验规律称为“勒·夏特列原理”，也称____________移动原理。 2．原理应用 根据化学平衡移动原理，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应，尽可能地让化学反应按照人们的需要进行。 减弱这种改变　 化学平衡　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L √ √ × 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L √ √ × 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 学习任务　反应条件对化学平衡的影响 课堂探究案 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 观察到哪些实验现象？尝试利用浓度商(Q)与化学平衡常数(K)之间的关系分析上述现象。 提示　现象：放入热水中烧瓶内气体颜色变深，放入冷水中烧瓶内气体颜色变浅。分析：升高温度，平衡常数K减小，Q＞K，平衡逆向移动，c(NO2)增大，气体颜色变深；降低温度，平衡常数K增大，Q＜K，平衡正向移动，c(NO2)减小，气体颜色变浅。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 据此得出什么结论？常试利用浓度商(Q)与化学平衡常数(K)之间的关系分析上述现象。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 提示　活塞压到Ⅱ处，体积缩小，压强增大，混合气体颜色先变深后逐渐变浅，说明平衡正向移动；活塞拉到Ⅲ处，体积增大，压强减小，混合气体颜色先变浅逐渐变深，说明平衡逆向移动。 结论：其他条件不变，增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向移动；减小压强，平衡向气态物质系数增大的方向移动。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 1．浓度对化学平衡的影响 (1)影响规律 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平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L (2)图像解读 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 2．温度对化学平衡的影响 (1)影响规律 在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 3．压强对化学平衡的影响 (1)影响规律 对于有气态物质参与的反应，其他条件不变时，增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向移动；减小压强，平衡向气态物质系数增大的方向移动。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 4．催化剂对化学平衡的影响 (1)影响规律 由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡的移动无影响，即催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到平衡状态所需的时间。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L (2)图像解读 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 5．勒·夏特列原理的理解及应用 (1)研究对象是处于平衡状态的可逆反应，包括化学平衡及后续学习的电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡。 (2)只适用于分析改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等)，多个条件改变则不能分析。 (3)“减弱”的含义：平衡移动的方向是减弱外界条件改变的方向。平衡移动的结果只是减弱了外界条件改变造成的影响，但不能完全消除这种影响，即最终影响仍然存在。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 1．将5 mL 0.005 mol/L FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol/L KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色。再将混合液分为5等份，分别进行如下实验： 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 下列说法不正确的是(　　) A．对比实验①和②，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动 B．对比实验①和③，为了证明增加反应物浓度，平衡发生逆向移动 C．对比实验①和④，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动 D．对比实验①和⑤，为了证明减少反应物浓度，平衡发生逆向移动 答案　B　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 答案　C　 解析　升高温度，平衡逆向移动，X的体积分数增大，A错误；该反应的正反应是反应前后气体总分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，由于容器的容积缩小，故Z的浓度增大，B错误；保持容器的容积不变，充入一定量的氦气(He)，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，C正确；保持容器的容积不变，充入一定量的Z，相当于保持其物质的量不变，缩小容器的容积，而缩小容积，平衡不移动，X的体积分数不变，D错误。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L [特别提醒]　化学平衡移动规律简单地总结如下 ①升高温度，有利于平衡向吸热方向移动； ②改变浓度，若Q>K，平衡逆向移动；若Q<K，平衡正向移动； ③改变压强，若Q>K，平衡逆向移动，若Q<K，平衡正向移动(对有气体参与的反应)。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 硫酸是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。在我国古代，稀硫酸被称为“绿矾油”。 公元650～683年(唐高宗时)，炼丹家所著《黄帝九鼎·神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。 硫酸工厂 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L (1)升高温度，平衡常数(K)怎样变化？平衡如何移动？ 提示　(1)升高温度，平衡常数(K)减小，Q>K，平衡逆向移动。 (2)增大体系的压强，浓度商(Q)怎样变化？平衡如何移动？ 提示　(2)增大体系的压强，浓度商(Q)减小，Q<K，平衡正向移动。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 谢谢观看！ 巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)反应A(g)＋3B(g)2C(g) ΔH<0 ，达到平衡后，降低温度，平衡向正反应方向移动(　　) (2)反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，加入FeCl3固体，平衡向正反应方向移动(　　) (3)反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡后，增大压强，平衡不移动，混合气体的颜色不变(　　) (4)恒压条件下，反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到平衡后，充入He，平衡不移动 (　　) (5)其他条件不变，增大反应物浓度，浓度商(Q)减小，平衡正向移动(　　) (6)如果改变影响平衡的一个条件(温度、浓度、压强)，平衡就向着消除这种改变的方向移动(　　) 阅读教材P58～61中“反应条件对化学平衡的影响”内容，交流讨论。 1．如图所示，将NO2和N2O4混合气体通入三只烧瓶中，存在平衡：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ/mol。将两只烧瓶连通分别放入盛有热水和冰水的烧杯中，观察现象。 2．向盛有5 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.01 mol/L KSCN溶液，溶液呈红色，存在平衡：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。平均分装在a、b、c三支试管中进行下列实验，观察现象。 提示　结论：其他条件不变，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。 分析：试管b中加入铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液中c(Fe3＋)减小，浓度商增大，Q＞K，平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移动，溶液红色变浅。试管c中滴加KSCN溶液，c(SCN－)增大，浓度商减小，Q＜K，平衡正向移动，溶液红色加深。 3．用50 mL注射器a和b分别吸入20 mL NO2和N2O4混合气体，存在平衡：2NO2(g) N2O4(g)。将注射器b的活塞分别压到10 mL(Ⅱ处)、拉到30 mL(Ⅲ处)，并与注射器a进行对比，观察现象。 活塞处于Ⅱ和Ⅲ处产生不同于I处现象的原因是什么？据此得出什么结论？ 化学平衡 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) 体系浓度改变 增大反应物 浓度 减小生成物 浓度 增大生成物 浓度 减小反应物 浓度 速率的变化 v正瞬间增大， v逆瞬间不变， v′正＞v′逆 v逆瞬间减小， v正瞬间不变， v′正＞v′逆 v逆瞬间增大， v正瞬间不变， v′逆＞v′正 v正瞬间减小， v逆瞬间不变， v′逆＞v′正 平衡移动方向 正向移动 逆向移动 v－t图像 (2)图像解读 化学 平衡 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＞0 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0 体系温 度改变 升高温度 降低温度 升高温度 降低温度 速率的 变化 v正、v逆同时 增大，v′正＞v′逆 v正、v逆同时 减小，v′逆＞v′正 v正、v逆同时 增大，v′逆＞v′正 v正、v逆同时 减小，v′正＞v′逆 化学 平衡 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＞0 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0 平衡移 动方向 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 v－t图像 (2)图像解读 化学 平衡 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　a＋b＞c＋d aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　a＋b＜c＋d 体系压 强改变 增大压强 减小压强 增大压强 减小压强 速率的 变化 v正、v逆同时 增大， v′正＞v′逆 v正、v逆同时 减小， v′逆＞v′正 v正、v逆同时 增大， v′逆＞v′正 v正、v逆同时 减小， v′正＞v′逆 化学 平衡 aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　a＋b＞c＋d aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　a＋b＜c＋d 平衡移 动方向 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 v－t图像 含量－时间图像 速率－时间图像 两类 重要 图像 [注意]　若反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的a＋b＝c＋d，增大压强，v－t图像与使用催化剂时v－t图像相似，故改变条件，平衡不移动但反应速率加快，可能是使用催化剂，或增大压强(反应前后气体体积不变)。 实验①：滴加4滴水，振荡 实验②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡 实验③：滴加4滴1 mol·L－1KCl溶液，振荡 实验④：滴加4滴1 mol·L－1KSCN溶液，振荡 实验⑤：滴加4滴6 mol·L－1NaOH溶液，振荡 解析　该实验中反应原理是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)。其他条件相同，实验②中c(FeCl3)比实验①大，②中溶液的红色比①深，说明增加反应物浓度，平衡发生正向移动，A正确。实验①和③相比，③中滴加KCl溶液，K＋、Cl—均不参与反应，但溶液体积增大，平衡逆向移动，溶液颜色变浅，B错误。实验①和④相比，④中c(KSCN)大于①，则④中溶液的红色比①深，说明增加反应物浓度，平衡发生正向移动，C正确。实验①和⑤相比，⑤加入NaOH溶液，Fe3＋与OH—反应生成Fe(OH)3沉淀，溶液中c(Fe3＋)减小，平衡逆向移动，溶液的红色变浅，D正确。 2．将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。当改变某个条件并达到新平衡后，下列叙述正确的是(　　) A．升高温度，X的体积分数减小 B．增大压强(缩小容器容积)，Z的浓度不变 C．保持容器的容积不变，充入一定量的氦气(He)，Y的浓度不变 D．保持容器的容积不变，充入一定量的Z，X的体积分数增大 接触氧化反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－99 kJ/mol 是硫酸工业中的重要反应。 $$