2.2 化学平衡 第3课时 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学平衡移动及浓度、压强、温度的影响，从转化率问题导入，衔接平衡常数与浓度商应用，通过问题驱动构建“提出问题-理论分析-实验验证”的学习支架。 其特色在于理论与实验深度融合，如浓度影响用Fe³⁺+SCN⁻体系、压强温度用NO₂-N₂O₄体系，通过变量控制和Q与K定量分析培养科学思维与探究能力，结合合成氨工业体现化学观念。学生能提升实验探究与问题解决能力，教师可直接用于课堂教学，提高效率。

2.2 化学平衡 （第三课时） 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，各物质的相关数据如下。 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 思考 α＝ ×100% ＝40% 6 mol 15 mol 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 pingheng Q ＝ K 改变反 应条件 不平衡 Q K 一段时间 化学平衡2 如何改变化学平衡状态呢？ 由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程，叫做化学平衡的移动。 平衡状态1 Q=K Q=K 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？ 改变浓度，使Q 发生改变 改变温度，使K 发生改变 浓度商只与浓度有关，平衡常数只与温度有关。 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 向正反应方向移动 向逆反应方向移动 Q ＝ K Q ＜ K Q ＞ K 平衡状态 任意时刻的浓度商 Q ＝ cp(C)•cq(D) cm(A)•cn(B) 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。 若其他条件不变，仅增加反应物的浓度，化学平衡如何移动？ 任务二 研究浓度对化学平衡的影响 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。 理论分析 mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g） 任意时刻的浓度商 Q ＝ cp(C)•cq(D) cm(A)•cn(B) 生成物浓度增大，Q 增大，使得Q > K，反应不再平衡，向逆反应方向移动。 生成物浓度减小，Q 减小，使得Q < K，反应不再平衡，向正反应方向移动。 可逆反应 包含变量 便于操作 现象明显 如何选择研究体系？ 变量控制 多变量问题如何进行研究？ 实验验证 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 加入铁粉降低Fe3+浓度 研究体系： 实验方案： 验证浓度对化学平衡的影响 黄色 变量控制：温度等其他因素不变，只改变一种物质的浓度。 保持溶液总体积（基本）不变，使其他粒子浓度不变 红色 Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 无色 实验 向 b试管中加Fe粉 现象 其他条件不变， 增大C反应物，平衡正向移动 理论 解释 加入Fe粉，Fe3+浓度减小， 减小生成物浓度 减小反应物浓度 实验 向c 试管中加4滴1mol/LKSCN溶液 现象 其他条件不变， 增大C反应物，平衡正向移动 理论 解释 加入KSCN，SCN－浓度增大， 增大反应物浓度 增大生成物浓度 3.已知CO(g)+H2O(g) CO2(g) + H2(g) 800时K=1；在恒温恒容体系中， 用c(CO):c(H2O)=1:1投料，求达到平衡时CO和H2O的转化率。 若c(CO):c(H2O)=1:4投料，求达到平衡时CO和H2O的转化率。 改变浓度对平衡转化率的影响 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（缩小容积）以下反应各物质的浓度会如何变化？浓度商会如何变化？ 任务三 研究压强对化学平衡的影响 想一想 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 理论分析 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 理论分析 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 p2 扩大容积至2V 时 c2(NO2) c(N2O4) Q ＝ 平衡向正反应方向移动 物质浓度瞬间增大 加压前 实验现象与分析 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 加压 NO2浓度比②中的减小 实验验证 验证压强对化学平衡的影响 容积减小 原平衡气① 颜色变深② 颜色又变浅③ 物质浓度瞬间减小 加压前 减压 NO2浓度比②中的增大 平衡向逆反应方向移动 容积增大 原平衡气① 颜色变深② 颜色又变浅③ 实验结论： 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。 验证压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 该反应中反应前后气体的物质的量有什么变化特点？ 想一想 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 该反应正反应方向是气体分子数减小的反应， 逆反应方向反应是气体分子数增大的反应。 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。 规律 想一想 是否压强改变，化学平衡就一定会移动呢？ 对于H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 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？ 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 平衡向___反应方向移动 减小反应物浓度 平衡向___反应方向移动 增大生成物浓度 平衡向___反应方向移动 减小生成物浓度 平衡向___反应方向移动 增大压强 平衡向___ 方向移动 减小压强 平衡向___ 方向移动 升高温度 平衡向___ 反应方向移动 降低温度 平衡向___ 反应方向移动 整理与归纳 向减少反应物浓度的方向 向增大反应物浓度的方向 向减小压强的方向 向增大压强的方向 向减少生成物浓度的方向 向增大生成物浓度的方向 实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中 现象 颜色加深 颜色变浅 移动方向 结论 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 实验现象和结论 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。 任务四 探究温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 ∆H ＝-56.9 kJ/mol 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。 想一想 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 平衡向___反应方向移动 减小反应物浓度 平衡向___反应方向移动 增大生成物浓度 平衡向___反应方向移动 减小生成物浓度 平衡向___反应方向移动 增大压强 平衡向___ 方向移动 减小压强 平衡向___ 方向移动 升高温度 平衡向___ 反应方向移动 降低温度 平衡向___ 反应方向移动 整理与归纳 向减少反应物浓度的方向 向增大反应物浓度的方向 向减小压强的方向 向增大压强的方向 向减少生成物浓度的方向 向增大生成物浓度的方向 向放热的方向移动 向吸热的方向移动 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），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。 勒夏特列 勒夏特列原理 （1850—1936） 利用化学平衡移动原理，可以更加科学、有效地调控和利用化学反应，尽可能地让化学反应按照人们的需要进行。 思考 请同学们课下思考：合成氨中，选择哪些反应条件可 以增大氨气的含量呢？ 化学平衡状态 化学平衡移动 Q 与K比较 （定量分析） 勒夏特列原理 （定性分析） 化学平衡的建立 定量研究：化学平衡常数 温度 压强 浓度 改变 小结 Lavf58.29.100 $$