2.2.3 影响化学平衡的因素（浓度、压强） 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 第二章 化学反应速率与化学平衡 三、影响化学平衡的因素 （浓度、压强） 吃吃喝喝，星辰大海 1 核心素养 发展目标 1. 变化观念与平衡思想： 从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，浓度、压强改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。 2. 证据推理与模型认知： 从Q与K的关系，分析理解化学平衡的移动。 3. 科学探究： 通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。 一、浓度对化学平衡的影响 1. 实验探究浓度对化学平衡的影响【实验2-1】 按操作步骤完成实验，观察实验现象，记录实验现象，得出结论。 思考： 1、化学平衡状态是否发生了变化？你判断 的依据是什么？ 2、浓度是如何影响化学平衡状态的？ 3、在一定温度下，试管b、c中浓度商是 否变化？平衡常数是否变化？ Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 现象 与结论 b溶液（加Fe粉）颜色 ，平衡向_____________移动 c溶液（加KSCN）颜色 ，平衡向___________移动 理论 解释 发生 ，Fe3＋ 浓度减小，Q＝ ，Q K，平衡向 方向移动 c(SCN－)增大，Q＝ 　　　　　　　 ，Q K ，平衡向 方向移动 变浅 逆反应方向 变深 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 正反应方向 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 增大 ＞ 减小 逆反应 ＜ 正反应 (浅黄色) (无色)　　 (红色) 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）化学平衡向正反应方向移动； 减小反应物浓度（或增大生成物浓度）化学平衡向逆反应方向移动。 5 总结归纳 2. 化学平衡的移动 (1)概念： 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 ，直至达到新的平衡状态。这种由 达到 的过程叫做化学平衡的移动。 (2)化学平衡移动的特征 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。 改变 原有的平衡状态 新的平衡状态 一、浓度对化学平衡的影响 旧条件 改变条件 旧平衡 ν正 ≠ν逆 新平衡 新条件 旧平衡被破坏 ν正＝ν逆 ν′正 ＝ν′逆≠0 c(B) c'(B) 化学平衡的移动 改变反应条件, 破坏原有的平衡状态, 建立起新的平衡状态的过程。 Q=K Q（ Q ′ ） ≠ K（K ′ ） Q（ Q ′ ） = K（K ′ ） (3)化学平衡移动的过程分析 （浓度、温度、压强） 当Q＝K时：可逆反应处于 状态，v正 v逆； 当Q＜K时：化学平衡向 移动，v正 v逆； 当Q＞K时：化学平衡向 移动，v正 v逆。 平衡 ＝ 正反应方向 ＞ 逆反应方向 ＜ (4)化学平衡移动的方向判断 条件改变 K与Q的关系 移动方向 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 正移 逆移 某温度下，aA + bB cC + dD 3. 浓度对化学平衡的移动的影响规律及解释 t1时刻，增大反应物浓度，使v正′增大，而v逆′不变，则 ，反应向 方向进行。 v正′＞v逆′ 正反应 已知反应：mA(g)＋nB(g)　　pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： 4. 分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 t1时刻，增大生成物浓度，使v逆′增大，而v正′不变，则 ，反应向 方向进行。 v逆′＞v正′ 逆反应 增大反应物浓度 增大生成物浓度 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 t1时刻，减小生成物浓度，使v逆′减小，而v正′不变，则 ，反应向 方向进行。 v正′＞v逆′ 正反应 t1时刻，减小反应物浓度，使v正′减小，而v逆′不变，则 ，反应向 方向进行。 v逆′＞v正′ 逆反应 减小反应物浓度 减小生成物浓度 平衡向逆反应方向移动 平衡向正反应方向移动 总结归纳 5. 应用 在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。 在CO + H2O CO2 + H2 中 使用过量氧气 使用过量水蒸气 例：在2SO2 + O2 2SO3中 二、压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 1. 实验探究压强对化学平衡的影响【实验2-2】 按操作步骤完成实验，观察实验现象，记录实验现象，得出结论。 (2体积，红棕色) (1体积，无色) 2NO2(g) N2O4(g) 气体体积减少 气体体积增大 条件改变 现象 结论 增大压强 先深后浅（比起始深） 向体积减小方向移动 减小压强 先浅后深（比起始浅） 向体积增大方向移动 2. 压强对化学平衡的移动的影响规律及解释 对反应前后气体总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下， 增大压强，化学平衡向着气体体积缩小的方向移动； 减小压强，化学平衡向着气体体积增大的方向移动； 对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 (1) 压强对化学平衡移动的影响规律 (2) 压强对化学平衡移动的定量分析：平衡常数 某温度下，aA (g) + bB (g) cC (g) + dD (g) 增大压强 a+b>c+d Q<K 平衡向正反应方向，即气体体积减小的方向移动 a+b<c+d Q>K 平衡向逆反应方向，即气体体积减小的方向移动 Q=K 平衡不移动 a+b=c+d 减小压强 a+b>c+d Q>K 平衡向逆反应方向，即气体体积增大的方向移动 a+b<c+d Q<K 平衡向正反应方向，即气体体积增大的方向移动 Q=K 平衡不移动 a+b=c+d t1时刻，增大容器容积，压强 　　 ，v正′、v逆′均减小，缩小体积方向的v逆′减小幅度更大，则 ，反应向 进行。 t1时刻，缩小容器容积，压强 　　 ，v正′、v逆′均增大，缩小体积方向的v逆′增大幅度更大，则 ，反应向 进行。 增大 v逆′＞v正′ 逆反应(体积缩小)方向 减小 v正′＞v逆′ 正反应(体积增大)方向 ⅰ.对于反应mA(g)＋nB(g)　　pC(g)　已知 m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②所示： (3) 用v－t 图像分析压强对化学反应速率的影响 增大压强 减小压强 平衡向逆反应方向移动 平衡向正反应方向移动 ⅱ.对于反应mA(g)＋nB(g)　　pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大， t1时刻，若增大容器容积，压强减小， v正′、v逆′均增大，且v正′＝v逆′，平衡不移动，(如图中上线) v正′、v逆′均减小，且v正′＝v逆′，平衡不移动，(如图中下线) (3) 用v－t 图像分析压强对化学反应速率的影响 提醒　(1)压强对平衡移动的影响：只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响不予考虑。 (2)压强能否使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使Q≠K，平衡状态发生变化。 Q = K Q≠K (3)向平衡混合气中加入惰性气体 ①在等温等容(T、V)： 平衡不移动 ②在等温等压(T、P)： 平衡向气体体积增大方向移动 3. 应用 工业上为了使平衡向生成生成物的方向移动，或提高原料的利用率，常采用改变压强的方法。 例如在N2+3H2 2NH3中，常采用增大压强的方法来提高平衡混合气中NH3的含量。 1.在一密闭容器中，反应aA(g) 　 bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则下列说法不正确的是_________(填序号)。 (1)平衡向逆反应方向移动了 (2)物质A的转化率减小了 (3)物质B的质量分数增大了 (4)a＞b 深度思考 (1)(2)(4) 2.在密闭容器中，反应：xA(g)＋yB(g) zC(g)，在一定条件下达到平衡状态，试回答下列问题： (1)若x＋y＞z，缩小体积，增大压强，则平衡向________方向移动。 (2)若保持体积不变，通入氦气，则平衡____移动。 (3)若保持总压强不变，通入氦气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为________。 (4)若x＋y＝z，缩小体积，增大压强，则平衡_____移动。 正反应 不 x＋y＜z 不 深度思考 深度思考 3. 检验Fe3＋的存在，可向溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下： FeCl3＋3KSCN 　 3KCl＋Fe(SCN)3 　　　　　　　　　　　　　 　　　　(浅黄色) (无色)　 (无色)　 (红色) 能使该可逆反应发生平衡移动的是______(填序号，下同)。 ①加入KCl固体　②加入Fe粉　③加入FeCl3固体 不能使平衡发生移动的是____，原因是_____________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 ②③ ① 该可逆反应的实质为Fe3＋＋ 3SCN－ 　 Fe(SCN)3，加入KCl固体，只增加了c(K＋)、c(Cl－)，未改变c(Fe3＋)、c(SCN－)、c[Fe(SCN)3]，平衡不移动 深度思考 2.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。思考下列问题： (1)该反应的平衡常数K为_________。 1.7×102 深度思考 (2)加水稀释至原溶液体积的2倍，平衡将向_____(“正”或“逆”)反应方向移动。 逆 (3)达到新平衡后， c(Fe3＋)、c[Fe(SCN)2＋]各在什么范围? 0.02 mol·L－1< c(Fe3＋) < 0.04 mol·L－1，0<c[Fe(SCN)2＋]< 0.34 mol·L－1     该反应的平衡常数K＝＝＝1.7×102。 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＝＝3.4×102>K，平衡逆向移动。 $$