2.2.4浓度、压强对化学平衡的影响 课件-2024-2025学年高中化学人教版（2019）选择性必修1

第3课时　 浓度、压强对化学平衡的影响 第二章　第二节　化学平衡 1.在上述实验中，化学平衡状态是否发生变化？你是如何判断的？ 改变外界条件，平衡状态会发生改变。 这种因平衡状态改变，由原平衡达到新的平衡的过程叫做平衡的移动 课本实验2-1——思考讨论： 1．含义：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。这种由原平衡达到新的平衡的过程叫做平衡的移动 【学习任务一】认识化学平衡移动 v正= v逆 条件改变 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 思考与讨论1：改变条件，v正、v逆均改变，平衡一定移动吗？ 不一定 2．从速率角度解释平衡移动的原因： 从速率角度解释平衡移动的方向： v正= v逆 条件 改变 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 【学习任务一】认识化学平衡移动 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。 平衡移动方向由合速率决定 3．从浓度熵角度解释平衡移动的原因和方向： Q＜K，反应向正方向移动，直到达到新的平衡状态 Q = K，反应达到平衡状态 Q ＞K，反应向逆方向移动，直到达到新的平衡状态 课本实验2-1——思考讨论： （2）反应物或生成物浓度的改变是怎样影响化学平衡状态的？ 1、浓度对化学平衡移动的影响规律（定性分析） 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向 方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向 方向移动。 正反应 逆反应 【学习任务二】外界条件对化学平衡的影响 平衡正向移动，v ’正> v ’逆。 平衡逆向移动，v ’正＜ v ’逆。 ① Q ，则Q K，平衡向 方向移动 ② Q ，则Q K，平衡向 方向移动 增大c(反应物) 减小c(生成物) 增大c(生成物) 减小c(反应物) 减小 ＜ 正反应 增大 ＞ 逆反应 用浓度商角度定量分析浓度对化学平衡移动的影响（定量分析） 对应Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，用浓度商分析试管b、c中溶液颜色变浅的原因及平衡移动的方向 对应Fe3++3SCN- Fe(SCN)3，由于实验中加入一定浓度的 FeCl3溶液，不只改变了FeCl3的浓度，同时也因溶液体积的增大，“连带”致其他物质浓度发生改变，它们会共同影响平衡，所以平衡不一定是向正反应方向移动的。所以原实验用了加入 “超大浓度”的方法或者加入固体FeCl3巧妙地回避了这种情况的出现，所以不能将增大反应物浓度与“加入反应物溶液’混为一谈 (2)从速率角度分析浓度对平衡的影响 从速率角度分析试管c中溶液颜色变深的原因，并画出当反应达到平衡后，加入KSCN的图像 结论：增大反应物浓度，v正′瞬间增大，而v逆′瞬间不变，而后增大。该种图像有接点。 练习：从速率角度分析试管b中，当反应达到平衡后，加入铁粉的图像变化 (3) 研究浓度对化学平衡影响的 应用及意义 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。 举例：如合成SO3时，往往需要通入足量的O2 ,以提高SO2的转化率 1.可逆反应 H2O(g)＋C(s) CO(g)＋H2(g)，在一定条件下达到平衡状态，加入更多的碳，能否引起平衡移动？ 离子反应才是反应的本质 3SCN-+ Fe3+ Fe(SCN)3 【交流与讨论】 2.将 5 mL 0.01 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合，一段时间后反应达到平衡。此时加入KCl固体，平衡是否发生移动？ 特别提醒：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。 【小结】 （3）一般增大浓度，加快反应速率；正反应速率加快，逆反应速率也要加快。区别在于：一个瞬间加快、一个慢慢加快，平衡被破坏 2NO2(g) N2O4(g) （红棕色) (无色) 2.压强对化学平衡的影响 实验2-2 加压：混和气体颜色先变深后变浅，最终颜色加深 减压：混和气体颜色先变浅后变深，最终颜色变浅 实验现象 ？ 由实验现象分析，压强对化学平衡的影响？ 【学习任务二】外界条件对化学平衡的影响 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) a＋b≠c＋d 对于反应前后气体系数发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下 增大压强（压缩容器的容积），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），平衡向气体体积增大的方向移动。 对于反应前后气体系数无变化的化学反应，在其它条件不变的情况下 改变压强，平衡不移动 2.压强对化学平衡的影响 【学习任务二】外界条件对化学平衡的影响 注：加压—本章节特指减小容器的容积；减压—本章节特指增大容器的容积 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 扩大容积至2V 时 通过计算Q2 ＝2 K ， 即Q2 ＞ K 向逆反应方移动 P1 1 2 a 1 2 b 1 2 b ( a)2 ＝ 2b a2 Q2＝ 1 2 1 2 b a2 ＝ K Q1＝ 2NO2(g) N2O4(g) 解释1：同温度： 解释2：同温度：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，平衡后，将体积扩大到原体积的2倍时，平衡如何移动 （1）试从浓度熵角度证明解释上述实验现象 通过计算Q2 ＝ K ，平衡不移动 t2 v”正 ＝v”逆 v’逆 v,正 t3 v正＝v逆 v正 v逆 t1 t（s） v（mol·L-1·s-1） 0 平衡状态Ⅰ 平衡状态Ⅱ 增大压强 （2）.试从速率角度证明你的结论！——速率-时间（v-t）关系图： 结论：增大压强，正逆反应速率均增加，反应向气体系数小的方向移动。说明：压强对气体体积系数大的一边的速率影响大。 2NO2(g) N2O4(g)，当反应达到平衡后，请画出加压图像 2.压强对化学平衡的影响 练习：以下反应达到平衡后，请分别画出增大压强和减小压强的图像 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) v t v’正＝v’逆 v正＝ v逆 增大压强 结论：当a+b=c时，增大压强，正逆反应速率同时增大，但增大倍数一样， v’正＝v’逆，平衡不移动，但反应速率改变。 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v正′≠v逆′。 提醒：压强的题特别要关注物质状态、气体系数 在密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2 (g) 2NH3 (g) ，充入He气体： （1）容积不变时，反应物质浓度_______ ，反应速率________ ，化学平衡________ ； （2）气体压强不变时，容器的体积_____，各气体的浓度_____， 反应速率________ ，化学平衡向________方向移动。 不变 不变 不移动 减小 增大 逆反应 减小 （3）.反应平衡后，加入与反应无关气体对平衡移动的影响： 恒压，通入不反应气体，结果相当于减压 2.压强对化学平衡的影响 1.恒温下, 反应aX(g) bY(g)＋cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是（ ） A、 a＞b＋c B、 a＜b＋c C、 a＝b＋c D、 a＝b＝c A 随 堂 练 习 2.在一定条件下，下列可逆反应达到化学平衡：I2(g)＋H2(g) 2HI(g) △H＜0，要使混合气体的颜色加深，可以采取的方法是（ ） A、降低温度 B、增大H2的浓度 C、增大压强 D、减小压强 C $$