内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
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1
化学平衡的图像
2
影响化学平衡的因素(温度、催化剂)
1
知识导航
1.理解温度、催化剂对化学平衡的影响,掌握温度改变时正、逆反应速率的变化情况,明确催化剂对化学平衡移动和反应时间的影响。
3.掌握化学平衡图像的类型和解题方法,学会从图像中获取信息,分析外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响。
2.归纳总结浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学平衡的影响规律,理解勒夏特列原理并能运用其解释相关化学现象。
明·学习目标
平衡常数只与温度有关
lnKθ=-
∆rHm
RT
+C
θ
=Q
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
浓度商只与浓度有关
改变温度
使K发生改变
改变浓度
使Q发生改变
对于放热或吸热的可逆反应,当反应达到平衡后,改变温度也会使化学平衡发生移动。
引·新课导入
01
影响化学平衡的因素
思考:温度如何影响化学平衡呢?
探·知识奥秘
把 NO2(红棕色)和 N2O4 (无色)的混合气体通入两只连通的烧瓶,然后用弹簧夹夹住乳胶管;把一只烧瓶浸泡在热水中,另一只浸泡在冰水中。观察混合气体颜色的变化。
实验方案
实验 浸泡在热水中 浸泡在冰水中
现象
结论
影响化学平衡的因素
实验论证
探究四
研究温度对化学平衡的影响
探·知识奥秘
探·知识奥秘
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
实验分析
∆H =-56.9 kJ/mol
2NO2(g) N2O4(g)
其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动
其他条件不变时,降低温度,化学平衡向放热反应方向移动
影响化学平衡的因素
实验论证
探·知识奥秘
突变
突变
思考:当温度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
温度改变
图像
速率
变化
情况一
正反应放热
v(正)、v(逆)均增大,
且v'(逆)> v'(正)
v(正)、v(逆)均减小,
且v'(正) > v'(逆)
v'(逆)
v'(正)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
升高温度
降低温度
v(正)
v(逆)
v
t
探·知识奥秘
突变
突变
思考:当温度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
温度改变
图像
速率
变化
情况二
正反应吸热
v'(正)
v'(逆)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
升高温度
降低温度
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)、v(逆)均增大,且v'(正) > v'(逆)
v(正)、v(逆)均减小,且v'(逆) > v'(正)
探·知识奥秘
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。
思考:加入催化剂时,此时正、逆反应速率如何变化?
催化剂既不影响K值大小,也不能使Q变化,对于已达平衡状态的可逆反应始终保持Q=K,故平衡不移动。
探·知识奥秘
12
负催化剂
正催化剂
v'(正)= v'(逆)
v'(正)= v'(逆)
思考:加入催化剂时,此时正、逆反应速率如何变化?
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率,所以加人催化剂只能改变化学反应速率,化学平衡不移动。
探·知识奥秘
压强(有气体参加的反应)
反应前后气
体体积改变 增大压强(减小容器的容积) 向气体分子总数减小的方向移动
减小压强(增大容器的容积) 向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气
体体积不变 改变压强 平衡不移动
浓度
增大c(反应物)或减小c(生成物)
减小c(反应物)或增大c(生成物)
平衡向正反应方向移动
平衡向逆反应方向移动
影响化学平衡的因素
归纳总结
探·知识奥秘
温度
升高温度
降低温度
平衡向吸热反应方向移动
平衡向放热反应方向移动
催化剂
同等程度地改变v正、v逆,平衡不移动。
综上所述,改变浓度、压强、温度等因素可以提高反应产率或者抑制反应进行的程度。
影响化学平衡的因素
归纳总结
探·知识奥秘
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。
H.-L. Le Chatelier
(化学平衡移动原理)
——勒夏特列原理
法国化学家勒夏特列(1850—1936)曾就此总结出一条经验规律:
探·知识奥秘
【例1】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.溴水中有化学平衡Br2+H2O HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
B.工业合成氨反应为放热反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
C.恒容密闭容器中,发生反应CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g) ΔH<0,平衡后,升高温度体系颜色变深
D.对于2HI(g) H2(g)+I2(g),达到平衡后,缩小容器容积可使体系颜色变深
D
析·典型范例
联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律
根据图像中表现的关系与所学规律,作出符合题目要求的判断
方法二:找规律
方法三:作判断
方法一:看图像
一看面,二看线,三看点,四看辅助线,五看量的变化
化学平衡的图像
解题方法
纵坐标与横坐标的意义
线的走向和变化趋势
起点、折点、交点、终点
等温线、等压线、平衡线等
浓度变化、温度变化等
五看量的变化
一看面
二看线
三看点
四看辅助线
探·知识奥秘
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
Ⅰ
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
Ⅱ
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)= v'(逆)
Ⅲ
思考:上述正、逆反应速率的变化是什么因素影响的?
化学平衡的图像
速率—时间图像(v-t图像)
探·知识奥秘
v'正突变
v'逆渐变
说明影响因素是增大了反应物的浓度,使v'正突变,v'正>v'逆,则平衡正向移动。
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
Ⅰ
化学平衡的图像
速率—时间图像(v-t图像)
v'正突变
v'逆突变
说明影响因素是降低压强或降低温度, v'正、v'逆都是突然减小且v'正>v'逆,说明平衡正向移动。
该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应。
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
Ⅱ
探·知识奥秘
v'正、v'逆突然增大且增大程度相同,化学平衡没有发生移动
说明影响因素是可能是使用催化剂,也可能是反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(增大压强)所致。
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)= v'(逆)
Ⅲ
化学平衡的图像
速率—时间图像(v-t图像)
探·知识奥秘
t
Ⅰ
t
Ⅱ
t
Ⅲ
生成物的
百分含量
反应物的
转化率
生成物的
百分含量
T1
T2
p1
p2
a
b
观察上图,你能得到哪些信息?
化学平衡的图像
百分含量—时间—温度图像
转化率
压强
探·知识奥秘
化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a可能使用了催化剂)。
t
Ⅰ
t
Ⅱ
t
Ⅲ
生成物的
百分含量
反应物的
转化率
生成物的
百分含量
T1
T2
p1
p2
a
b
(T2>T1)
(p2>p1)
(a可能使用催化剂)
化学平衡的图像
百分含量—时间—温度图像
转化率
压强
探·知识奥秘
先拐先平数值大
t
Ⅰ
t
Ⅱ
t
Ⅲ
生成物的
百分含量
反应物的
转化率
生成物的
百分含量
T1
T2
p1
p2
a
b
(T2>T1)
(p2>p1)
化学平衡的图像
百分含量—时间—温度图像
转化率
压强
探·知识奥秘
t
Ⅰ
生成物的
百分含量
T1
T2
(T2>T1)
升温对应生成物的百分含量降低
说明:正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动
化学平衡的图像
百分含量—时间—温度图像
转化率
压强
探·知识奥秘
加压对应反应物的转化率减小
说明:正反应是气体总体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动。
t
Ⅱ
反应物的
转化率
p1
p2
(p2>p1)
化学平衡的图像
百分含量—时间—温度图像
转化率
压强
探·知识奥秘
生成物C的百分含量不变
说明:平衡不发生移动,但反应速率a>b,故可能是a使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(减小容器的容积)。
t
Ⅲ
生成物的
百分含量
a
b
(a可能使用催化剂)
化学平衡的图像
百分含量—时间—温度图像
转化率
压强
探·知识奥秘
Ⅰ
T
生成物的
百分含量
107 Pa
105 Pa
Ⅱ
p
生成物的
百分含量
400 ℃
500 ℃
化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系。
(定一议二)
化学平衡的图像
百分含量—压强—温度图像
探·知识奥秘
等温线
若确定压强为105 Pa或107 Pa,则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小,说明正反应是放热反应。
若确定温度T不变,作横坐标的垂线,与两个压强曲线出现交点,分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现,增大压强,生成物C的百分含量增大,说明正反应是气体总体积减小的反应。
等压线
Ⅰ
T
生成物的
百分含量
107 Pa
105 Pa
化学平衡的图像
百分含量—压强—温度图像
探·知识奥秘
等压线
等温线
若确定温度为400 ℃或500 ℃,则生成物的百分含量随压强p的增大而逐渐减小,说明正反应是气体总体积增大的反应。
若确定压强p不变,作横坐标的垂线,与两个温度曲线出现交点,分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现,升高温度,生成物的百分含量降低,说明正反应是放热反应。
Ⅱ
p
生成物的
百分含量
400 ℃
500 ℃
化学平衡的图像
百分含量—压强—温度图像
探·知识奥秘
【例1】硝酸厂常用催化还原法处理尾气,CH4在催化剂作用下可以将NO2还原为N2,反应原理为CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(l) ΔH<0,NO2(g)的平衡转化率[α(NO2)]随温度、压强变化如图所示(X、Y代表温度或压强)。下列说法错误的是( )
A. X代表压强
B.Y1<Y2
C. 平衡常数:Ka>Kc
D. 适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
A
析·典型范例
热力学第一定律是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律,反映了不同形式的能量在传递与转换过程中守恒。表述为:物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。其推广和本质就是著名的能量守恒定律。
尤利乌斯·罗伯特·迈尔
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
热力学第一定律
迁·拓展延伸
1.已知:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0。该反应在恒容密闭容器中进行,达平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
A.容器中混合气体的平均相对分子质量减小
B.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,C的质量分数增加
D.混合气体密度的变化情况可以作为判断反应是否再次达平衡的依据
C
练·技能实战
2.在某密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应体系在平衡状态时SO3的质量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.D点:v正<v逆
B.反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的ΔH>0
C.若B、C点的平衡常数分别为KB、KC,则KB=KC
D.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,平衡向左移动
D
练·技能实战
3.已知反应:2NO2(g) N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用弹簧夹夹住橡皮管,把A烧瓶放入热水里,把B烧瓶放入冰水里,如图所示(省略夹持装置)。与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比,发现A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是( )
A.把A烧瓶放入热水中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B.上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大
C.上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D.2NO2(g) N2O4(g)的逆反应为放热反应
D
练·技能实战
4.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
B.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),高压比常压有利于合成SO3
C.工业制取金属钾:Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来
D.加入催化剂有利于氨的合成
D
练·技能实战
5.丙烷氧化脱氢法制备丙烯的主要反应如下:
C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g) ΔH=-118 kJ·mol-1。
在催化剂作用下,丙烷氧化脱氢除生成丙烯外,还生成CO、CO2等物质。丙烷的转化率和丙烯的产率随温度变化关系如图所示。
(1)图中丙烷的转化率随温度升高而增大的原因可能是
。
(2)575 ℃时,丙烯的选择性为 。
(丙烯的选择性=×100%)
(3)基于本研究结果,能提高丙烯选择性的措施是
。
选择相对较低的温度
温度升高,反应速率加快(或催化剂的活性增强)
51.5%
练·技能实战
第二节
化学平衡
第4课时
解题方法
化学平衡图像的类型
温度
催化剂
化学平衡的图像
影响化学平衡的因素
理·核心要点
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人教版 2019选择性必修1
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$第二章 化学反应速率与化学平衡
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1
影响化学平衡的因素(浓度、压强)
2
化学平衡的移动
1
知识导航
1.理解化学平衡移动的概念,明确改变哪些条件可使Q≠K,从而改变化学平衡状态。
2.掌握浓度、压强对化学平衡影响的规律,能通过比较Q与K的大小判断平衡移动方向。
4.理解不同情况下(ΔVg<0、ΔVg>0、ΔVg=0)压强变化时正、逆反应速率的变化及平衡移动情况。
3.学会设计实验验证浓度对化学平衡的影响,并能分析实验现象得出结论。
明·学习目标
01
化学平衡的移动
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 平衡时H2的转化率
N2 H2 NH3 N2 H2 NH3 40%
5 15 0 3 9 4
转化率(α)
=
转化的量
起始的量
×100%
平衡时原料的转化率不高,如何提高呢?
引·新课导入
5
Q ≠ K
Q = K
改变条件
平衡
改变
一段时间
化学
平衡
化学
平衡
原
平衡状态
新
平衡状态
化学平衡
的移动
化学平衡的移动
理论分析
探究一
如何改变化学平衡状态呢?
探·知识奥秘
【例1】对于已建立化学平衡的可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动,下列有关叙述正确的是
①生成物的质量分数一定增加;②生成物的产量一定增加;③反应物的转化率一定增大;④反应物浓度一定降低;⑤正反应速率一定大于逆反应速率;⑥使用了合适的催化剂;
A.①② B.②⑤ C.③④ D.④⑥
B
析·典型范例
02
影响化学平衡的因素
改变哪些反应条件可使Q ≠ K,从而改变化学平衡状态?
平衡常数只与温度有关
lnKθ=-
∆rHm
RT
+C
θ
=Q
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
浓度商只与浓度有关
改变温度
使K发生改变
改变浓度
使Q发生改变
探·知识奥秘
9
Q = K
Q < K
Q > K
平衡状态
=Q
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
任意时刻
反应中各物质的浓度幂之积的比值
K =
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
平衡时刻
反应中各物质的浓度幂之积的比值
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
若其他条件不变,仅增加反应物的浓度,化学平衡如何移动?
影响化学平衡的因素
理论分析
探究二
研究浓度对化学平衡的影响
探·知识奥秘
如何理解比较Q与K的大小,来判定平衡方向的移动呢?
探·知识奥秘
cm(A) • cn(B)
=Q
cp(C) • cq(D)
任意时刻
反应中各物质的浓度幂之积的比值
K =
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
平衡时刻
反应中各物质的浓度幂之积的比值
若其他条件不变,仅增加反应物的浓度,化学平衡如何移动?
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
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。
探·知识奥秘
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。
cm(A) • cn(B)
=Q
cp(C) • cq(D)
任意时刻
反应中各物质的浓度幂之积的比值
K =
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
平衡时刻
反应中各物质的浓度幂之积的比值
若其他条件不变,仅减小反应物的浓度,化学平衡如何移动?
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
探·知识奥秘
事实是否如此?如何设计实验进行验证呢?请结合教材所给内容进行验证。
探·知识奥秘
滴加饱和FeCl3溶液或高浓度的KSCN溶液。
加入铁粉降低Fe3+浓度。
向盛有5 mL 0.005 mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.015 mol/L KSCN溶液,溶液呈红色。
实验方案
(红色)
(无色)
(浅黄色)
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
如何增加反应物的浓度?
问题1
如何减小反应物的浓度?
问题2
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。
(2Fe3++Fe=3Fe2+)
影响化学平衡的因素
实验论证
探·知识奥秘
将上述溶液平均分装在a、b、c 三支试管中,向试管b中加入少量铁粉,向试管 c 中滴加4滴1 mol/L KSCN溶液,观察试管b、c中溶液颜色的变化,并均与试管a对比。
实验方案
5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合
平衡后均分在a、b、c三支试管中
溶液总体积基本不变
对照组
加入
少量铁粉
滴入4滴1mol·L-1 KSCN 溶液
a
c
b
影响化学平衡的因素
实验论证
探·知识奥秘
探·知识奥秘
现象 b:溶液红色明显变浅 c:溶液红色明显加深
实验表明,当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后,溶液的颜色都改变了,这说明平衡混合物的组成发生了变化。
影响化学平衡的因素
实验论证
(红色)
(无色)
(浅黄色)
实验分析
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
探·知识奥秘
实验结论
其他条件不变时,增大反应物的浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动。
其他条件不变时,减小反应物的浓度(或增大生成物浓度),平衡向逆反应方向移动。
影响化学平衡的因素
实验论证
探·知识奥秘
v(正)先增大, v(逆)后增大
且v'(正)> v'(逆)
v(正)先减小, v(逆)后减小
且v' (逆)> v'(正)
增大反应物浓度
体系浓
度改变
图像
速率
变化
减小反应物浓度
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
思考:当浓度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
探·知识奥秘
增大生成物浓度
体系浓
度改变
图像
速率
变化
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
v(逆)先增大, v(正)后增大
且v'(逆)> v'(正)
v(逆)先减小, v(正)后减小
且v'(正)> v'(逆)
减小生成物浓度
思考:当浓度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
v'(正)
v'(逆)
探·知识奥秘
通过计算Q2 =K/2 ,
即Q2 < K 向正反应方移动
同温度下 压强 各物质浓度(mol·L-1) 浓度商(Q )
NO2 N2O4
容器容积:V p1 a b
压缩容积至V/2
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
b
a2
= K
Q1=
2p1
2a
2b
2b
(2a)2
b
2a2
Q2=
=
理论分析: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?
探·知识奥秘
理论分析:压强的改变,可能影响反应体系中多种物质的浓度。如果减小压强(增大容积)以下反应各物质的浓度会如何变化?浓度商会如何变化?
同温度下 压强 各物质浓度(mol·L-1) 浓度商(Q )
NO2 N2O4
容器容积:V p1 a b
增大容积至2V
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
½ p1
½ a
½ b
( )2
2b
a2
Q2=
=
½ b
½ a
b
a2
= K
Q1=
通过计算Q2 =2K ,
即Q2 > K 向逆反应方移动。
探·知识奥秘
影响化学平衡的因素
实验论证
探究三
研究压强对化学平衡的影响
探·知识奥秘
减小
压强
增大
压强
颜色变浅
颜色变深
影响化学平衡的因素
实验论证
实验现象
探·知识奥秘
向逆反应
方向移动
容积增大
物质浓度
瞬间减小
颜色变深
NO2浓
度增大
减小
压强
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
原平衡气
颜色变浅
影响化学平衡的因素
实验论证
实验分析
探·知识奥秘
增大
压强
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
向正反应
方向移动
容积减小
物质浓度
瞬间增大
颜色变浅
NO2浓
度减小
原平衡气
颜色变深
影响化学平衡的因素
实验论证
实验分析
探·知识奥秘
实验结论
其他条件不变时,增大压强,平衡向正反应方向移动。
其他条件不变时,减小压强,平衡向逆反应方向移动。
影响化学平衡的因素
实验论证
探·知识奥秘
该反应中反应前后气体的物质的量有什么变化特点?
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
该反应正反应方向是气体分子数减小的反应
该反应逆反应方向是气体分子数增大的反应
探·知识奥秘
其他条件不变时,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。
其他条件不变时,增大压强(减小容器的容积),平衡向气体体积缩小的方向移动。
影响化学平衡的因素
实验论证
实验结论
探·知识奥秘
是否压强改变,化学平衡就一定会移动呢?
典例分析: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?
对于反应前后气体物质的总体积没有变化的可逆反应,压强改变不能使化学平衡发生移动。
探·知识奥秘
其他条件不变时,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。
其他条件不变时,增大压强(减小容器的容积),平衡向气体体积缩小的方向移动。
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。
影响化学平衡的因素
实验论证
实验结论
探·知识奥秘
固态或液态物质的体积受压强影响很小,可以忽略不计。
当平衡混合物中都是固态或液态物质时,改变压强后化学平衡一般不发生移动。
固态
液态
气态
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?
探·知识奥秘
其他条件不变时,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。
其他条件不变时,增大压强(减小容器的容积),平衡向气体体积缩小的方向移动。
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。
影响化学平衡的因素
实验论证
实验结论
探·知识奥秘
突变
突变
思考:当压强变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
压强改变
图像
速率
变化
Vg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)
Vg < 0
情况一
v(正)、v(逆)均增大, 且v'(正)> v'(逆)
v(正)、v(逆)均减小,
且v'(正) < v'(逆)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
加压
减压
探·知识奥秘
突变
思考:当压强变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
压强改变
图像
速率
变化
Vg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)
Vg > 0
情况二
突变
加压
减压
v(正)、v(逆)均增大,
且v'(正) < v'(逆)
v(正)、v(逆)均减小,
且v'(正)> v'(逆)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
探·知识奥秘
思考:当压强变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
压强改变
图像
速率
变化
Vg=(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)-(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)
Vg = 0
情况三
加压
减压
v(正)、v(逆)均同等程度增大
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)=v'(逆)
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)=v'(逆)
v(正)、v(逆)均同等程度减小
探·知识奥秘
【例1】用尿素水解生成的NH3催化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为 ,达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列说法不正确的是
A.N2的平衡浓度增大
B.NO的转化率增大
C.正向反应速率增大
D.反应平衡常数增大
D
析·典型范例
【例2】在一密闭容器中,反应 达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,N的浓度变为原来的40%,下列说法正确的是
A.平衡向正反应方向移动
B.物质M的转化率变小
C.反应的平衡常数变大
D.a、b的大小关系是:
B
析·典型范例
热力学第零定律又称热平衡定律,是热力学的四条基本定律之一,是一个关于互相接触的物体在热平衡时的描述,以及为温度提供理论基础。定律内容:“若两个热力学系统均与第三个系统处于热平衡状态,此两个系统也必互相处于热平衡。
该定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。
卢瑟福之婿
拉尔夫·福勒
热力学第零定律
迁·拓展延伸
1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知( )
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.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定发生移动
B
练·技能实战
2.从一种植物的花中提取的一种有机物可用HIn表示,在溶液中存在电离平衡:HIn(红色)⇌H++In-(黄色),故可用作酸碱指示剂。在该有机物的水溶液中加入下列物质,能使其显黄色的是( )
A.HCl气体
B.碳酸钠
C.氯化钠
D.过氧化钠
B
练·技能实战
3.已知:重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡:Cr2(橙色)+H2O⇌2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行如图所示实验,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变为黄色
B.②中Cr2被C2H5OH还原
C.对比②和④可知,K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
D
练·技能实战
4.一定温度下,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
A
练·技能实战
5.在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的浓度为0.5 mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积缩小为原来的一半,再次达到平衡时,测得A的浓度为0.8 mol·L-1。下列叙述正确的是
( )
A.x+y>z
B.C的浓度减小
C.B的转化率减小
D.平衡常数增大
A
练·技能实战
第二节
化学平衡
第3课时
化学平衡的移动
影响化学平衡的因素
定性分析
定量分析
浓度
压强
探·知识奥秘
感谢
您的聆听
THANKS
人教版 2019选择性必修1
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