2.2.3化学平衡的移动 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 2-2 化学平衡 化学平衡的移动 （第三课时） 资料 某温度下，在容积不变的密闭容器中N2与H2反应达到化学平衡，各物质的数据如下： 各物质的起始量/mol 化学平衡时各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3 5 15 0 3 9 4 平衡时H2的转化率 平衡时原料的转化率不高，如何提高呢？ 任务一 探讨影响化学平衡的因素 如何改变平衡状态呢？ 化学平衡1 Q=K 不平衡 Q≠K 化学平衡2 改变反应条件 一段时间 由原有的平衡状态达到新平衡状态的过程，叫做化学平衡的移动。 想一想 改变哪些反应条件可使Q≠K，从而改变化学平衡状态？ 浓度商只与浓度有关，平衡常数只与温度有关。 改变浓度，使Q发生改变 改变温度，使K发生改变 回顾 利用浓度商与平衡常数比较判断化学平衡移动的方向 任意时刻的浓度商： Q=K Q＜K Q＞K 平衡状态 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 任务二 研究浓度对化学平衡的影响 理论分析 若其他条件不变，仅增加反应物的浓度，化学平衡如何移动？ 任意时刻的浓度商： 反应物浓度增大，Q减小，使得Q＜K，反应不再平衡，向正反应方向移动。 想一想 若其他条件不变，仅减小反应物的浓度，化学平衡如何移动？ 任意时刻的浓度商： 反应物浓度减小，Q变大，使得Q＞K，反应不再平衡，向逆反应方向移动。 验证浓度对化学平衡的影响 实验方案： 研究体系： 黄色 无色 红色 变量控制：温度等其他因素不变，只改变一种物质的浓度。 如何增加反应物的浓度？ 如何减小反应物的浓度？ 滴加饱和FeCl3溶液 或高浓度的KSCN溶液 保持溶液总体积（基本）不变，使其他粒子浓度不变 加入铁粉降低Fe3+浓度 任务一：分析平衡状态的特征 思考：哪些特征说明其处于平衡状态？ Fe3＋ + 3SCN－ Fe (SCN)3 (红色) （黄色） （无色） Fe3＋ + 3SCN－ Fe (SCN)3 (红色) 任务一：分析平衡状态的特征 （黄色） 宏观辨识：溶液颜色不变 微观探析：离子浓度不变 实质：v正＝v逆 这个可逆反应是永恒不变的吗？ 加入少量铁粉 滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液 实验操作 将 5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合 平衡后均分在a、b、c三支试管中 a b c 对照组 加入少量铁粉 实验现象 a c 对照组 b 红色加深 红色变浅 将 5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合 滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液 平衡后均分在a、b、c三支试管中 任务二：探究浓度对平衡的影响 实验结论： 黄色 无色 红色 试管编号 b c 操作 少量铁粉 4滴1 mol·L-1KSCN 现象 溶液红色明显变浅 溶液红色明显加深 结论 其他条件不变时， 减小反应物的浓度， 平衡向逆反应方向移动。 其他条件不变时， 增大反应物的浓度， 平衡向正反应方向移动。 浓度的改变导致　　　　的改变,但K　　　　,使Q　K,从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。 浓度商 不变 ≠ 大量实验表明，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　　　　方向移动。 (2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向　　　　方向移动。 结论及其应用 理论解释 1、浓度对化学平衡的影响 正反应 逆反应 任务三 研究压强对化学平衡的影响 理论分析 想一想 压强的改变，可能影响反应体系中多种物质的浓度。如果增大压强（缩小体积）以下反应各物质的浓度会如何变化？浓度商会如何变化？ 红棕色 无色 同温度下： 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 2P1 2a 2b 通过计算Q2=K/2，即Q2＜K，向正反应方向移动 同温度下： 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 压缩扩大至 2V时 P1/2 a/2 b/2 通过计算Q2=2K，即Q2＞K，向逆反应方向移动 实验验证： 验证压强对化学平衡的影响 实验现象与分析： 红棕色 无色 加压 原平衡气① 颜色变深② 颜色又变浅③ 容积减小 加压前 物质浓度 瞬间增大 NO2浓度比 ②中的减小 向正反应反向移动 实验现象与分析： 红棕色 无色 减压 原平衡气① 颜色变浅② 颜色又变深③ 容积增大 减压前 物质浓度 瞬间减小 NO2浓度比 ②中的增大 向逆反应反向移动 验证压强对化学平衡的影响 实验结论： 红棕色 无色 当该可逆反应达到平衡，其他条件不变时： 增大压强，平衡向正反应方向移动； 减小压强，平衡向逆反应方向移动。 该反应中反应前后气体的物质的量有什么变化特点？ 红棕色 无色 想一想 实验结论： 其他条件不变时，增大压强（减小容器的容积）会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强（增大容器的容积），会使平衡向气体体积增大的方向移动。 是否压强改变，化学平衡就一定会移动呢？ 想一想 对于 当其他条件不变， 减小或增大容器容积来改变压强时，化学平衡如何变化呢？ 对于反应前后气体物质的总体积没有变化的可逆反应，压强改变不能使化学平衡发生移动。 对于只有固体或液体参加的反应，体系压强的改变会使化学平衡移动吗？ 想一想 固体或液体物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。当平衡混合物中都是固态或液态物质时，改变压强后化学平衡一般不发生移动。 任务四 研究温度对化学平衡的影响 实验现象和结论： 红棕色 无色 ΔH=-56.9kJ/mol 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 颜色变深 颜色变浅 移动方向 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 结论 其他条件不变时， 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 整理与归纳 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 向减少反应物浓度的方向 减小反应物浓度 向逆反应方向 向增大反应物浓度的方向 增大压强 向气体体积缩小方向 向减小压强的方向 减小压强 向气体体积增大方向 向增大压强的方向 升高温度 向吸热反应方向 向降低温度的方向 降低温度 向放热反应方向 向升高温度的方向 化学平衡移动的原理（勒夏特列原理） 早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理：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），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 勒夏特列原理是对条件改变如何影响化学平衡的一个总述，特别要注意对“减弱这种改变”的理解，其中“减弱”不等于“抵消”，更不是“扭转”。（解释浓度和压强） 想一想 加入催化剂会使化学平衡发生移动吗？ 催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率，因此对化学平衡的移动没有影响，但可以改变反应达到平衡所需的时间。 $$