第2章 第2节 新知探究课7 浓度、压强对化学平衡的影响-【名师导航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步课件(人教版2019)

第二章　化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 学习任务 1．通过实验探究，了解浓度、压强对化学平衡状态的影响，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡状态及平衡移动的方向，培养“科学探究与创新意识”的化学核心素养。 2．能运用浓度、压强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，能讨论化学反应条件的选择和优化，培养“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”的化学核心素养。  新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 必备知识·自主预习 01 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3 一、化学平衡移动 1．含义：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直到达到新的平衡状态。 2．过程 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．化学平衡移动方向的判断 条件改变 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 二、浓度对化学平衡的影响 1．规律：在其他条件不变时 (1)增大反应物浓度，化学平衡向_______方向移动。 (2)减小生成物浓度，化学平衡向_______方向移动。 (3)增大生成物浓度，化学平衡向_______方向移动。 (4)减小反应物浓度，化学平衡向_______方向移动。 正反应 正反应 逆反应 逆反应 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．利用K与Q相对大小判断 (1)当Q＝K时，v正＝v逆，反应处于平衡状态； (2)当Q＜K时，v正___v逆，平衡向___反应方向移动； (3)当Q>K时，v正___v逆，平衡向___反应方向移动。 3．工业应用：工业生产中，适当增大廉价的反应物浓度，使化学平衡向_______方向移动，可以提高价格较高的原料的_______，从而降低成本。 ＞ 正 <  逆 正反应 转化率 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 三、压强对化学平衡的影响 1．规律：在其他条件不变时，增大压强，化学平衡向______ _______的方向移动，减小压强，化学平衡向_____________的方向移动。反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动。 微点拨：压强改变只影响有气体参加或生成且总体积发生变化的可逆反应，对于只涉及固体或纯液体的反应，压强的影响不予考虑。 气体体 积缩小 气体体积增大 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．两种特殊条件下对平衡的影响 (1)恒温恒容条件 原平衡体系体系总压强_____―→体系中各组分的浓度_____―→平衡___移动。 (2)恒温恒压条件 原平衡体系容器容积_____，各反应气体的分压_____―→体系中各组分的浓度同倍数_____(等效于减压)—— 增大 不变 不 增大 减小 减小 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 判一判　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)改变条件，v正、v逆均改变，平衡一定移动。 (　　) (2)对于C(s)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)反应，增加C(s)的物质的量，平衡向正反应移动。 (　　) (3)当Q≠K时，化学平衡一定正向移动。 (　　) (4)对于N2(g)＋3H2(g)⥫⥬2NH3(g)反应达到平衡，增大压强，v正增大、v逆减小，平衡正向移动。 (　　) (5)对于2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)，压缩体积，平衡正向移动，c(NO2)减小。 (　　) × × × × × 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 关键能力·情境探究 02 学习任务1　浓度对化学平衡的影响　 学习任务2　压强对化学平衡的影响　 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 11 探究FeCl3与KSCN反应的平衡体系 学习任务1　浓度对化学平衡的影响　 原理 Fe3+　＋ 　3SCN－　⥫⥬　Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色) (红色) 实验 步骤 向盛有5 mL 0.005 mol· L-1 FeCl3溶液的试管中加 入5 mL 0.015 mol· L-1 KSCN溶液，溶液呈红 色。将上述溶液平均分装 在a、b、c三支试管中 现象 与试管a对比观察：　　　　 试管b中溶液颜色_____； 试管c中溶液颜色_____　 变浅 变深 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题1]　向试管b中加入铁粉，发生反应的离子方程式是________ _____________________________________，溶液颜色变浅的原因为 _________________________________________________________， 由此得出的实验结论是_____________________________________。 [提示]　Fe＋2Fe3+===3Fe2+　c(Fe3+)浓度变小，平衡向逆反应方向移动，c[Fe(SCN)3]减小　减小反应物浓度平衡向逆反应方向移动 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题2]　向试管c中加入1 mol·L-1 KSCN溶液，溶液的颜色加深的原因为__________________________________________________； 由此得出的实验结论是_________________________________。 [提示]　c(SCN－)增大，平衡向正反应方向移动，c[Fe(SCN)3]增大　增大反应物浓度平衡向正反应方向移动 [问题3]　对于反应＋3KCl，加入KCl固体平衡是否移动：________；原因为_________________。 [提示]　不移动　FeCl3与KSCN在溶液中的反应，实质是Fe3+与SCN－的反应，K＋和Cl－并未参加反应 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 浓度对化学平衡的影响规律 (1)在其他条件不变的情况下，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；在其他条件不变的情况下，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。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)图像分析 ①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，可瞬间增大v(正)或减小v(逆)，使得v(正)＞v(逆)，化学平衡向正反应方向移动： 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 ②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，可瞬间减小v(正)或增大v(逆)，使得v(正)＜v(逆)，化学平衡向逆反应方向移动： (3)多种物质浓度改变时，可利用Q与K相对大小判定：Q＞K时逆向移动，Q＜K时正向移动，Q＝K时不移动。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．向容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的浓度减小 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 A　[B项，通入Z，平衡逆向移动，Z的浓度仍增大。C项，W为固体，改变其用量，平衡不移动。D项，ΔH的大小与反应方程式中各物质的化学计量数及状态有关，与加入反应物的量无关。] √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．如图是恒温条件下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是(　　) A．反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B．该反应达到平衡状态Ⅰ后，增大反应物 浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ C．该反应达到平衡状态Ⅰ后，减小反应 物浓度，平衡发生移动，达到平衡状态Ⅱ D．同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等 C　[条件改变后，v′(正)＞v′(逆)，根据图像分析应是增大了反应物的浓度。] √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．(2023·长沙一中高二月考)常温下，水溶液中的反应Fe3+＋SCN－⥫⥬Fe(SCN)2+达到平衡时，c(SCN－)＝0.10 mol·L-1，c(Fe3+)＝0.04 mol·L-1；c[Fe(SCN)2+]＝0.68 mol·L-1。回答下列问题： (1)该反应的平衡常数K为________。 [解析]　该反应的平衡常数K＝＝＝170。 [答案]　170　 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 (2)加水稀释至原溶液体积的2倍，平衡将向__________(填“正”或“逆”)反应方向移动，达到新平衡时，c(Fe3+)________0.02 mol·L-1(填“＞”“＝”或“＜”)。 [解析]　加水稀释至原溶液体积的2倍，各离子的浓度均为原浓度的，浓度商Q＝＝340＞K，平衡向逆反应方向移动。 [答案]　逆　＞ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 　煤气(CO)中毒原理简介 煤气中的一氧化碳分子也能与血红蛋白分子结合，即：Hb＋CO⥫⥬Hb(CO) 一氧化碳分子与血红蛋白分子结合的能力比氧气分子强，大约是氧气分子与血红蛋白分子结合能力的200倍。在正常情况下，空气中一氧化碳浓度很低，血液中与一氧化碳分子结合的血红蛋白分子极少。当空气中一氧化碳的浓度增大时，更多的Hb(CO)取代Hb(O2)，造成人体缺氧，严重时导致死亡。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 学习任务2　压强对化学平衡的影响　 实验原理 2NO2(g)⥫⥬N2O4(g) (红棕色)　　(无色) 实验步骤 活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小 实验 现象 混合气体的颜色先_____又逐渐_____ 混合气体的颜色先_____又逐渐_____ 变深 变浅 变浅 变深 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 实验 结论 活塞往里推，管内容积减小，气体的压强_____，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向_______方向移动； 活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强_____，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向_______方向移动 增大 正反应 减小 逆反应 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题1]　若原平衡时c(NO2)＝0.1 mol·L-1，将活塞从Ⅰ处拉到Ⅱ处(假设体积变为原来的2倍)，管内气体颜色的变化为___________，达到新平衡时，c(NO2)处于的范围是________，NO2的转化率________。 [提示]　先变浅又逐渐变深　0.05 mol·L-1＜c(NO2)＜0.1 mol·L-1　减小 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题2]　把密封有20 mL NO2和N2O4的混合气体的注射器的活塞拉至40 mL处，则可逆反应2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)平衡如何移动？试用K和Q的关系进行解释。 [提示]　平衡向逆反应方向移动。开始平衡时K＝，注射器的活塞拉至40 mL处，则气体体积变为原来的2倍，各气体浓度均变为原来的，则Q＝＝2K＞K，因此平衡向逆反应方向移动。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [问题3]　对于反应：H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)，增大压强，平衡是否发生移动？为什么？ [提示]　平衡不发生移动；原因是该反应前后气体的体积不变，增大压强，正、逆反应速率改变的程度相同。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．改变压强影响平衡的实质是改变浓度 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．v­t图像解释压强对平衡的影响 对于非等气体体积反应 增大压强 减小压强 对于等气体体积反应 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 [注意]　①由于改变压强不能改变固体或纯液体的化学反应速率，因此对于无气态物质参与或生成的化学平衡，改变压强不能使平衡发生移动。②在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入与反应体系无关的气体，化学平衡不移动。③在容积可变的恒压容器中，充入与反应体系无关的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的物质的量浓度减小，平衡向气体体积增大的方向移动。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 1．已知化学反应2A(？)＋B(g)⥫⥬2C(？)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则下列情况可能的是(　　) A．A是气体，C是固体 B．A、C均为气体 C．A、C均为固体 D．A是固体或液体，C是气体 D　[增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆向为气体体积减小的反应，由于B为气体，所以C为气体，A为非气体。] √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．在1 L密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g) ⥫⥬zC(g)，平衡时测得A的物质的量浓度0.6 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到2 L，再次达到平衡时，测得A的物质的量浓度为0.4 mol/L。下列有关判断正确的是(　　) A．平衡向正反应方向移动 B．C的体积分数增大 C．加压，v(正)、v(逆)不变，平衡不移动 D．在恒压条件下通入氖气，平衡向逆反应方向移动 D　[容积扩大到2 L，浓度c′(A)＝0.4 mol/L＞c(A)，说明平衡向逆反应方向移动，推知x＋y＞z。A、B、C项错误；恒压通“惰气”，平衡向逆反应方向移动，D项正确。] √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．如图为某化学反应的速率与时间的关系图，在t1时刻增大压强，速率的变化符合图示的反应的是(　　) A．2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)　ΔH＜0 B．C(s)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋H2(g)　ΔH＞0 C．H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)　ΔH＞0 D．4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0 BD　[根据题图，增大压强，v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动，正反应是气体体积增大的方向，B、D符合题意。] √ √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 知识必备 课堂小结 1．其他条件不变时 (1)增大反应物浓度平衡正向移动。 (2)增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。 2．恒温恒容通入“惰气”，平衡不移动；恒温恒压通“惰气”，平衡向气体体积增大的方向移动。 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 学习效果·随堂评估 03 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 35 1．可以作为判断化学平衡发生移动的标志的是(　　) A．反应混合物中各组分的浓度发生改变 B．正、逆反应速率发生改变 C．反应物的转化率发生改变 D．体系的压强发生改变 C　[对于反应H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)，压缩体积增大压强，混合物中各组分的浓度发生改变，正、逆反应速率发生改变，但平衡不发生移动，因此A、B、D均错误。反应物的转化率发生改变，平衡一定移动，C正确。] 1 2 3 4 5 √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 2．(实验素材)如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的示意图。下列分析错误的是(　　) 1 2 3 4 5 A．溶液中存在平衡： B．滴加FeCl3溶液达到新平衡时，c(SCN－)减小 C．滴加FeCl3溶液达到新平衡时，溶液红色加深 D．滴加FeCl3溶液，平衡正向移动，c(Fe3+)：新平衡＜原平衡 D　[滴加1 mol/L的FeCl3溶液，平衡正向移动，但平衡时c(Fe3+)仍大于原平衡的c(Fe3+)，D项错误。] √ 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 3．一定温度下，反应C(s)＋H2O(g) ⥫⥬CO(g)＋H2(g)在密闭容器中进行，一段时间后达到平衡，下列措施不能使平衡发生移动的是 (　　) ①增加C的物质的量 ②保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大 ③将容器的容积缩小一半 ④保持压强不变，充入N2使容器容积变大 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ √ 1 2 3 4 5 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 A　[①C是固体，其浓度为常数，改变它的物质的量，平衡不移动；②保持容器容积不变，充入N2，由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变，所以平衡不移动；③该反应为气体体积改变的反应，缩小容器容积，压强增大，平衡左移；④保持压强不变，充入N2，容器容积增大，平衡右移。] 1 2 3 4 5 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 4．(情境素材)(2023·无锡一中月考)某温度下，在密闭容器中发生反应：aA(g)⥫⥬cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，再次达到平衡时，D的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述正确的是 (　　) A．A的转化率变大 B．平衡向正反应方向移动 C．D的体积分数变大 D．a＜c＋d D　[反应达到平衡后，温度不变，将容器容积压缩到原来的一半，再次达到平衡后，D的浓度为原平衡时的1.8倍(小于2倍)，说明压缩容器容积后平衡向逆反应方向移动，因此a＜c＋d，A的转化率降低，D的体积分数变小，D项正确。] √ 1 2 3 4 5 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 5．(情境素材)对于①N2(g)＋3H2(g) ⥫⥬2NH3(g)　ΔH<0 ②2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)　ΔH>0 其中v­t图像为 1 2 3 4 5 (1)反应①，t1时刻改变的条件为 ___________。 (2)反应②，t2时刻改变的条件为 ____________。 减小压强 增大压强　 新知探究课7　浓度、压强对化学平衡的影响 必备知识·自主预习 关键能力·情境探究 学习效果·随堂评估 $$