2.2.3影响因素 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二节 化学平衡 第3课时 浓度、压强对 化学平衡的影响 第二章 化学反应速率和化学平衡 核心素养发展目标 1.了解化学平衡移动的概念。 2.了解外界条件对化学平衡移动的影响（重点）。 3.理解勒夏特列原理(难点)。 4.能运用化学反应的速率图像，分析平衡移动的方向。 人体血液中的血红蛋白(Hb)可与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。若肺中吸入CO会发生反应CO＋HbO2 O2＋HbCO， 抢救CO中毒的患者，应首先要让患者转移到通风、空气流通的地方，积极纠正缺氧，可以及时用鼻导管或者面罩给予高浓度氧气。高压氧舱治疗是一氧化碳中毒的首选方法，改善机体组织的缺氧。 从CO中毒抢救方案中，你对化学平衡状态有什么新的认识？ 改变外界条件，平衡状态会发生改变。 证据推理 条件改变 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。用图示表示如下： v正= v逆 原化学平衡 平衡破坏 v正≠ v逆 一定 时间后 v’正= v ’逆 新化学平衡 破坏旧平衡 建立新平衡 平衡移动 改变条件，v正、v逆均改变，平衡一定移动吗？ 不一定 证据推理 原化学平衡 v正、 v逆 发生改变 v’正≠ v ’逆 v ’正> v ’逆 平衡向正反应方向移动 v ’正<v ’逆 平衡向逆反应方向移动 v ’正= v ’逆 平衡不移动(加入催化剂) 条件改变 v正= v逆 外界条件对化学平衡移动的影响是通过改变反应速率来实现的。化学上把可逆反应中____化学平衡的破坏、____化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动~ 旧 新 影响化学平衡移动的条件主要有哪些？不同的外界条件改变，对化学平衡移动的影响分别是怎样的呢？ 浓度、压强、温度 模型构建 b加入少量铁粉 a对照组 红色加深 红色变浅 c滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液 实验2-1 C(SCN-)↑⇒红色变深⇒平衡向正向移动 C(Fe3+)↓⇒红色变浅⇒平衡向逆向移动 减小反应物的浓度，平衡向逆反应方向移动；增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。 探究浓度的变化对化学平衡的影响 原理FeCl3溶液与KSCN溶液的反应体系中存在如下平衡： Fe3＋　＋　3SCN－ Fe(SCN)3 　(浅黄色)　　(无色)　　　 (红色) 在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下: (1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。  (2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。  减小 ＜ 正反应 增大 ＞ 逆反应 “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实际参加反应的离子的浓度。FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，加入KCl固体，化学平衡是否会移动，向哪个方向移动？ FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl 增加KCl固体的量平衡不移动，因为KCl不参与反应。 证据推理 ① Q ，则Q K，平衡向 方向移动 ② Q ，则Q K，平衡向 方向移动 在工业生产中，适当增大廉价的反应物浓度，使化学平衡向正方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生成成本。试着 用平衡常数K分析解释浓度对化学平衡移动的影响 增大c(反应物) 减小c(生成物) 增大c(生成物) 减小c(反应物) 模型构建 改变条件 练习1在密闭容器中进行反应：CO2(g)+C(s) ⇋2CO(g) △H﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化？ (1)增大c(CO2)，平衡________ ,c(CO) ______。 (2)加入更多碳，平衡 ,c(CO) 。 (3)增大c(CO)，平衡_________ ,c(CO2) 。 正向移动 增大 逆向移动 增大 不移动 不变 练习2可逆反应 H2O(g)＋C(s) CO(g)＋H2(g)，在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？向哪个方向移动？CO的浓度、CO的百分含量都有何变化？ 平衡右移 增大 平衡左移 减小 平衡不移动 不变 增大 减小 不变 CO的浓度 CO% 平衡移动情况 ①增大水蒸气浓度 ②增加H2浓度 ③加入更多的碳 增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。 试着用反应速率—时间的变化曲线分析浓度变化对正、逆反应速率的影响。已知反应：mA(g)＋nB(g) 　　pC(g)，当反应达到平衡后，增加A物质的浓度，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： v（正）≠ v（逆） 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 增加反应物浓度的瞬间正反应速率突然增大，逆反应速率不变，随着反应的进行，反应物浓度慢慢减小,正反应速率慢慢减小，生成物浓度慢慢增加,逆反应速率又慢慢增大，到一定的条件下正逆反应速率相等达到新的平衡。 t1时刻，C反↑⇒v正瞬↑、v逆′瞬不变 v逆渐↑⇒v正＞v逆⇒正移 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 ● 证据推理 0 ν t ν(正) ν(逆) 原平衡 ν′(正) ν′(逆) 新平衡 的浓度 t1 t 0 ν ν(正) ν(逆) 原平衡 ν′(正) ν′(逆) 的浓度 t1 0 ν t ν(正) ν(逆) 原平衡 ν′(正) ν′(逆) 新平衡 的浓度 t1 C反↓⇒v正瞬↓、 v逆瞬不变⇒v逆渐↓ ⇒v正＜v逆⇒逆移 C生↑⇒v逆瞬↑ v正瞬不变⇒v正渐↑、⇒v正＜v逆⇒逆移 C生↓⇒v逆瞬↓ v正瞬不变⇒v正渐↓、 ⇒v正＞v逆⇒正移 练习1：尝试分析这三个ν—t图分别改变的是哪个条件？ 减小生成物 增大生成物 减小反应物 t2 t2 t2 实验2-2 探究压强的变化对化学平衡的影响 实验原理：2NO2(g) N2O4(g) (2体积，红棕色) (1体积，无色) 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 加压 NO2浓度比②中的减小 容积增大 原平衡气① 颜色变浅② 颜色又变深③ 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 科学精神 在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向 的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向 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 。 气体体积缩小 气体体积增大 不移动 实验2-2 探究压强的变化对化学平衡的影响 实验原理：2NO2(g) N2O4(g) (2体积，红棕色) (1体积，无色) 改变压强， 的平衡是否会发生移动？ 反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) 1. 改变压强仅对反应前后气体分子数不等的反应有影响； 2. 反应前后气体分子数相等的反应： 改变压强→速率同等程度改变，但平衡不移动。 科学精神 思考4：什么叫做气体体积缩小的方向？ m A(g) + n B(g) ⇋ p C(g) + q D(g) ①当m+n＞p+q时，→被称为气体体积缩小的方向，←被称作气体体积增大的方向 ②当m+n＜p+q时，→被称为气体体积增大的方向，←被称作气体体积缩小的方向 ③当m A(g) + n B(l或s) ⇋ p C(g) + q D(g)，因为液体或固体的体积远小于气体，所以液体或固体的体积忽略不计，只计算气体的总体积。故只比较 m与p+q的大小。 a、当m＞p+q时，→被称为气体体积缩小的方向，←被称作气体体积增大的方向 b、当m＜p+q时，→被称为气体体积增大的方向，←被称作气体体积缩小的方向 结论 (1)若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H2 2NH3: 增大压强后,平衡向气体体积减小的方向移动;  减小压强后,平衡向气体体积增大的方向移动。  改变压强对正、逆反应速率有怎么样影响? 试着用反应速率—时间的变化曲线分析 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b > c+d Ⅰ.缩体反应： t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 ①增大压强⇒v正↑、v逆↑⇒v’正 >v’逆,平衡向气体体积_____方向移动 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 ②减小压强⇒v正↓、v逆↓⇒v’逆>v’正,平衡向气体体积_____方向移动 ● ● ● ● 减小 增大 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 图像有突变点 证据推理 (1)从化学反应速率角度解释： 改变压强对正、逆反应速率有怎么样影响? 试着用反应速率—时间的变化曲线分析 Ⅱ.增体反应： t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 ①增大压强⇒v正↑、v逆↑⇒v’逆 > v’正,平衡向气体体积_____方向移动 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 ②减少压强⇒v正↑、v逆↑⇒v’正> v’逆,平衡向气体体积_____方向移动 ● ● ● ● aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b < c+d 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 减小 增大 证据推理 图像无突变点 由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率，v’正= v’逆，化学平衡不移动，但反应速率改变。 对于反应前后气体体积不变的反应，压强改变将怎样影响化学平衡？试着用反应速率—时间的变化曲线分析 ν 正= ν 逆 ν 正= ν 逆 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b=c+d I2(g)+H2 (g) 2HI (g) 增大压强 I2(g)+H2 (g) 2HI (g) 减小压强 平衡状态1 平衡状态2 平衡状态1 平衡状态2 证据推理 结论： 对于非等气反应，在其他条件不变的情况下 增大压强：V正、V逆都增大 化学平衡向着气体系数缩小的方向移动； 减小压强： V正、V逆都减小 化学平衡向着气体系数增大的方向移动。 向着减弱这种改变的方向移动。 反应 增大压强 减小压强 ① ② ③ 不移动 不移动 平衡向逆反应方向移动 平衡向正反应方向移动 4.下列三个可逆反应达到平衡后，当改变压强时，平衡是否移动？怎样移动？ ① N2 + 3H2 2NH3 ②H2 + I2(气) 2HI ③CO2 + C(固) 2CO 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 实验2-3 探究温度的变化对化学平衡的影响 实验原理：2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol (红棕色) (无色) 红色加深 红色变浅 其他条件不变时， 升高温度，平衡向______方向移动； 降低温度，平衡向______方向移动。 吸热 放热 升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利 科学精神 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 Ⅰ.吸热反应: mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) △H>0 ①升高温度⇒v正↑、v逆↑⇒v’正>v’逆,平衡向 方向移动 ②降低温度⇒v正↓、v逆↓⇒v’逆>v’正,平衡向 方向移动 ● ● ● ● 放热 吸热 改变温度对正、逆反应速率有怎么样影响? 试着用反应速率—时间的变化曲线分析 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 证据推理 图像有突变点 Ⅱ.放热反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) △H<0 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 t2 v’正 = v’逆 v’逆 v’正 v正= v逆 v正 v逆 t1 t v 0 ● ● ● ● 改变温度对正、逆反应速率有怎么样影响? 试着用反应速率—时间的变化曲线分析 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 平衡状态1 平衡移动 平衡状态2 ①升高温度⇒v正↑、v逆↑⇒v’正>v’逆,平衡向 方向移动 ②降低温度⇒v正↓、v逆↓⇒v’逆>v’正,平衡向 方向移动 放热 吸热 证据推理 图像有突变点 归纳小结： 升高温度 降低温度 化学平衡向放热的方向移动 化学平衡向吸热的方向移动 降低温度 升高温度 趋势 趋势 总的来说： 化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。   B 【学习评价】课本P52：9 【思考】你能从问题（1）中找出平衡常数和温度的关系吗？ 放热反应，升温， K减小 吸热反应，升温， K增大 口诀： 吸热反应（K与T）正相关 加入催化剂会使化学平衡发生移动吗？ 催化剂同步、等倍数改变v正和 v逆 结论：催化剂 使化学平衡发生移动； 改变反应混合物含量；但可以 达到平衡的时间 含量 t t1 t2 先拐先平 a b a使用催化剂 不能 不 缩短 ν′正= ν′逆 ν′正= ν′逆 证据推理 法国化学家勒夏特列 根据大量的事实，188年他用简洁的语言阐明了这一原理：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。后人为纪念勒夏特列，便把“平衡移动原理”称为“勒夏特列原理”。该原理被广泛应用于工业生产中，大大提高了生产效率。 适用范围：只适用于已达平衡的体系。 移动方向：与条件改变方向相反。 移动结果：只能是减弱外界条件的影响， 但不能消除。 适用条件：一个能影响化学平衡的外界条件的改变。 模型构建 平衡移动原理不可逆反应和未达平衡的反应适合吗，移动的方向 与条件改变的方向相同吗？移动的结果能够减弱外界条件的影响，能否消除外界人为有因素的影响？ 天之道，损有余而补不足。 2024/9/8 大庆一中2020级 化学组 选择性必修一 28 勒夏特列原理—— 减弱改变但不能抵消 思考并完成下列表格 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 条件的改变 平衡移动的方向 新平衡建立时 具 体 增大O2的浓度 减小SO3的浓度 增大压强 升高温度 抽象 改变一个条件 向右即O2浓度减小的方向 向右即SO3浓度增大的方向 SO3浓度较原平衡小 O2浓度较原平衡大 减弱这种改变 向左即温度降低的方向 向右即压强减小方向 不能抵消这种改变 平衡温度比旧平衡高 总压强比原平衡大 “减弱” 而不能消除更不是扭转影响！！！ 练1、下列不能用勒夏特列原理解释的是( ) ①棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ②Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 ③氯水宜保存在低温、避光条件下 ④SO2催化氧化成SO3的反应，往往加入过量的空气 ⑤打开易拉罐有大量气泡冒出 ⑥加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气 ⑦收集氯气用排饱和食盐水法 ⑥ 已知： =-92.4kJ.mol-1,反应过程中，反应速率的变化如图所示，请根据速率的变化回答采取的措施 增大c(N2)或c(H2) 加入催化剂 降低温度 增大压强 t3 t4 t1 t2 增大N2或H2的浓度 使用 催化剂 降低温度 加压 小结 影响化学平衡的条件 化学平衡的移动 影响化学 平衡的条件 条件改变 旧平衡 v’正≠ v’逆 一定时间 v’正=v’逆 新平衡 浓度 压强 温度 勒夏特列原理 催化剂－对化学平衡无影响 对于速率－时间图（v-t图）： 改变浓度无突跃点；改变压强或温度有突跃点。 (g或aq） (反应前后气体数不等的反应)  $$