内容正文:
重庆市璧山区2024年
青年教师劳动和技能竞赛
(高中化学)
主办:重庆市璧山区总工会
重庆市璧山区教育委员会
承办:重庆市璧山区教育工会
重庆市璧山区教师进修学校
重庆市璧山中学校
2024年9月23-24日
第二节 化学平衡
课时3 影响化学平衡的因素
人教版2019选择性必修一
第二章 化学反应速率与化学平衡
A + H+ AH+
蓝色 红色
[资料卡片1]
黑果枸杞果实中富含花青素类天然色素,且花青素含量居各类浆果之首。花青素是一类水溶性色素,可随环境温度、酸碱性改变颜色。在溶液中几种有色结构之间的相互转换简单表示为:
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。直至达到新的平衡状态,这种由原有的平衡状态到达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
化学平衡1
v正 =v逆
改变条件
不平衡
v正 ≠v逆
v正 =v逆
化学平衡2
一段时间
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
对于黑枸杞当中这个可逆反应,加酸加碱后颜色的变化,是由反应中什么的变化引起的?
A + H+ AH+
蓝色 红色
[思考]
红色
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
无色
黄色
向试管中加入5ml0.005mol/LFeCl3溶液和5ml0.015mol/LKSCN溶液,振荡,混合均匀。
如何通过改变浓度来引起上述平衡的移动?
[思考]
实验试剂:铁粉、1mol/LKSCN溶液
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
1、实验方案
加入少量铁粉
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
b
a
c
对照组
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
溶液总体积基本不变
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
2、实验现象及分析
实验操作 实验现象 分析
向试管中加入少量铁粉 溶液颜色 . 浓度 ,平衡 移动
向试管中加入4滴1mol/L KSCN溶液 溶液颜色 . 浓度 ,平衡 移动
红色
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
无色
黄色
变浅
变深
Fe3+
增大
减小
正向
逆向
SCN-
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
3、理论解释—— Q 与K 大小判断
向溶液中加铁粉 向溶液中滴加1mol/L KSCN溶液
改变条件 c(Fe3+)减小,即反应物浓度减小 c(SCN-)增大,即反应物浓度增大
从Q、K关系角度 Q=
Q=
Q>K,平衡逆向移动
Q<K,平衡正向移动
增大
减小
K
Q
K
Q
K
Q
Q<K
Q>K
Q=K
平衡正向移动
平衡逆向移动
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
增大反应物浓度
4、速率-时间图像解释
v正=k正·ca(A)
v逆=k逆·cb(B)
假设基元反应:aA(g) bB(g)
受温度影响
C反↑⇒v正>v逆⇒正移
瞬v正↑、v逆未变
V(正)
V(逆)
v(正)= v(逆)
V(正)
V(逆)
0
v
t
V(正)= V(逆)
t1
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
C反↑⇒正移
[学生活动]
C反↓⇒逆移
C生↑⇒逆移
C生↓⇒正移
画出在t1时刻改变浓度的速率-时间变化图
瞬v正↑、v逆未变
v(正)= v(逆)
V(逆)
V(正)
V逆
V正= V逆
V正
V逆
V(正)= V(逆)
V(逆)
V(正)
v(正)= v(逆)
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V(正)
V(逆)
t1
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
t1
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
t1
0
v
t
V正
V正= V逆
t1
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
5、结论:
其他条件不变时
减小c(反应物)或增大c(生成物),会使平衡向逆反应方向移动。
增大c(反应物)或减小c(生成物),会使平衡向正反应方向移动;
6、应用:
在硫酸工业中,为了使二氧化硫充分氧化,以得到更多的三氧化硫,可以如何操作?
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
[资料卡片2]
[资料卡片2]
20℃纯净水
50℃纯净水
实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中
现象
平衡移动
结论
颜色加深
颜色变浅
平衡逆移
平衡正移
其他条件不变时,
升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;
红棕色
无色
研究体系:
降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
1、演示实验
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
2、理论解释—— Q 与K 大小判断
K
Q
K
Q
K
Q
Q<K
Q>K
Q=K
平衡正向移动
平衡逆向移动
升高温度,K ,导致Q K,平衡 移动;
降低温度,K ,导致Q K,平衡 移动。
T / K K /(mol-1.L)
298 6.80
333 0.601
反应2NO2(g) N2O4(g)在不同温度下的平衡常数
减小
大于
逆向
增大
小于
正向
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
v正=k正·ca(A)
v逆=k逆·cb(B)
假设基元反应:aA(g) bB(g)
3、速率-时间图像解释
已知:①当活化能Ea>0时,升高温度k增大;
②Ea越大,改变温度对化学反应速率的影响程度越大。
正反应的活化能
逆反应的活化能
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
红棕色
无色
3、速率-时间图像解释
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V正= V逆
V逆
V正
t1
t
升高温度
瞬v正↑、瞬v逆↑,v逆增大的程度更大
温度↑⇒v逆>v正⇒逆移⇒朝吸热反应方向移动
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V正= V逆
V逆
V正
0
v
V正
V逆
V正= V逆
V正= V逆
V正
V逆
t1
t1
t
t
[学生活动]
画出在t1时刻改变温度的速率-时间变化图
升高温度
降低温度
瞬v正↑、瞬v逆↑,v逆增大的程度更大
温度↑⇒朝吸热反应方向移动
化学平衡移动 浓度对平衡的影响 温度对平衡的影响
[课堂小结]
1、平衡移动的概念
2、浓度对化学平衡的影响
3、温度对化学平衡的影响
[巩固提升]
B
1. 对一已经达到化学平衡的体系,下列说法符合题意的是( )
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度越大,正反应速率一定越大
D.升高温度一定能增大化学平衡常数
C
2、已知2A2(g)+B2(g) 2C(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),下列操作能使使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的操作是______。
A.及时分离出C气体 B.适当升高温度
C.增大B2的浓度 D.适当降低温度
3、课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:N₂(g)+3H2(g)⇋ 2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ/mol,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。请从浓度和温度对平衡影响的角度分析提高NH3的产率,可采用什么措施?
演示完毕 感谢倾听
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