2.3.1浓度、压强变化对化学平衡的影响 课件- 2025-2026学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 浓度、压强变化对化学平衡的影响 壮乡木 世间材 1、了解化学平衡移动的概念和化学平衡移动的原因。 2、了解浓度、压强影响化学平衡移动的规律。 3、能通过浓度商判断化学平衡移动的方向。 【学习目标】 壮乡木 世间材 什么是化学平衡状态？可逆反应达到化学平衡状态时，各物质的正、逆反应速率如何？各组分浓度如何？ 在一定条件下的可逆反应 各物质正反应和逆反应的速率相等 反应混合物中各组分的浓度保持不变 思考： 若可逆反应达到化学平衡状态时外界条件改变，各物质的正、逆反应速率将如何改变？ 化学平衡1 v正=v逆 外界条件改变 正逆反应 速率瞬间 怎样变化 v正>v逆，正向移动 v正=v逆，不移动 v正<v逆，逆向移动 一段时 间后 化学平衡2 v'正 = v'逆 当平衡体系条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。 化学平衡的移动： 改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。 已知黄色的铬酸根离子（CrO24－）和橙色的重铬酸根离子（Cr2O72－）在溶液中存在如下平衡： 2CrO42－＋2H＋ Cr2O72－＋H2O 进行以下实验，记录实验结果，并分析改变反应物的浓度 对平衡移动的影响。 【实验1】向试管中加入4 mL 0.1 mol·L-1K2CrO4溶液，再滴加数滴1 mol·L-1 HNO3溶液，观察溶液颜色的变化 【实验2】将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加 1 mol·L-1 NaOH溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。 基础实验 壮乡木 世间材 任务一、探究浓度变化对化学平衡移动的影响 溶液颜色变黄 溶液橙色加深 加酸后橙色加深 c(H＋)增大 平衡向生成Cr2O72－或CrO42－减小方向移动 加碱后溶液变黄 c(H＋)减小 平衡向生成CrO42－或Cr2O72－减小方向移动 壮乡木 世间材 一、浓度变化对化学平衡的影响 1、内容： 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 X浓度增大，平衡向X浓度减小的方向移动； X浓度减小，平衡向X浓度增大的方向移动； 增则减之；减则增之。 注意： 1.固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，故平衡不移动。 2.“浓度对化学平衡影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。 3.对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应离子的干扰。 理解应用 对于可逆反应:FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的理解不正确的是(　　) A.增大FeCl3的浓度,平衡向正反应方向移动 B.增大KSCN的浓度,平衡向正反应方向移动 C.增大Fe(SCN)3的浓度,平衡向逆反应方向移动 D.增大KCl的浓度,平衡向逆反应方向移动 D 问题1：如何用速率-时间（v-t）图像表示浓度变化对化学平衡的影响？ 已知反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)，当反应达到平衡后，t1时刻，增大反应物浓度，使v′正 ，而v′逆 ，则v′正 v′逆，平衡向 方向移动。 瞬间增大 不变 ＞ 正反应 0 v t t1 v(正) v(逆) v(正) v(逆) v'正＝v'逆 壮乡木 世间材 交流合作 提示：改变反应物的浓度时，正反应速率瞬间发生相应改变，而逆反应速率不变，反之亦同。 壮乡木 世间材 结合以下数据分析初始浓度（或投料比）对平衡转化率的影响 向某平衡反应中加入其中一种反应物，重新达到平衡后，该物质本身转化率相比原来减小，而其它反应物的转化率相比原来增大。 问题2：初始浓度（或投料比）对平衡转化率有什么样的影响？ 3、工业上的应用： 通过适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量、降低成本。 对于 投料比 理解应用 　　①、增大低成本反应物的浓度(投入量)，提高高成本原料的转化率，以降低生产成本； 　　②、及时分离产物，提高原料的转化率。 　　1、合成氨工业中重要一步是: N2+3H2 2NH3该反应在一定条件下达平衡时，为提高H2的平衡转化率，从浓度角度分析可采取什么措施？ 增大N2浓度(投入量)或及时分离出NH3 理解应用 2、CO、O2与人体血液中的血红蛋白（Hb）可建立如下平衡： CO＋HbO2 HbCO＋O2 当HbCO浓度为HbO2浓度的2%时，人的大脑功能就会受到严重损伤。根据化学平衡移动原理分析，应采用什么办法抢救CO中毒患者？ 理解应用 3、在1L密闭容器中， 进行反应：X(g) + 3Y(g) 2Z(g) 达到平衡后，其他条件不变时，加入X，重新达到平衡后，下列叙述正确的是( ) A. 正反应速率增大，逆反应速率减小 B. X的转化率变大 C. Y的转化率变大 D. 正、逆反应速率都将减小 C 问题3：什么是浓度商？如何用浓度商判断化学平衡移动的方向？ 4、浓度商（Qc）： 对于可逆反应 aA+bB ⇋cC +dD，将某一时刻各物质的物质的量 浓度代入以下表达式，计算出一个数值： 一定温度下、用浓度商与平衡常数的相对大小判断任意状态时反应体系平衡移动方向： 若Qc < K，平衡向正反应方向移动； 若Qc ＝K，体系处于平衡状态，平衡不移动； 若Qc > K，平衡向逆反应方向移动。 任何可逆反应的最终目标都是Qc =K，多退少补，直到平衡 【例3】一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生如下反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)。达到平衡时，H2(g)、I2(g)的物质的量浓度均为0.010 0 mol·L-1，HI(g)的物质的量浓度为 0.060 0 mol·L-1 。现分别对平衡混合物进行下列操作，计算操作后反应的浓度商，并判断平衡移动的方向。 （1）保持其他条件不变，向容器中通入H2(g)，使其浓度达到0.020 0 mol·L-1； （2）保持其他条件不变，向容器中通入HI(g)，使其浓度达到0.080 0 mol·L-1； （3）保持其他条件不变，向容器中通入Ar(g)，使其浓度为0.010 0 mol·L-1。 已知800 ℃时，化学反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) 达到平衡，K=1。试推断在下列情况下该平衡移动的方向，填写表2-11。 图2-18是在合成氨过程中测得的不同温度、压强下反应达到平衡时氨在体系中的物质的量分数。试分析压强改变对合成氨平衡的影响。（氮气、氢气起始物质的量之比为1：3） 任务二、探究压强变化对化学平衡的影响 N2(g)+ 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 其他条件不变时，增大压强，平衡向气态物质分子数减少的方向移动；减小压强，平衡向气态物质分子数增大的方向移动 在一定温度下，对某些有气体参加的可逆反应，通过改变反应容器的体积改变体系的压强，即改变了平衡体系中各物质的浓度，我们就可以通过浓度的变化运用Qc和K的关系分析压强对化学平衡移动的影响。 已知一定温度下，可逆反应aA(g) bB(g)达到平衡状态。 （1）写出该反应的平衡常数表达式K和反应商的表达式Qc。 （2）若增大体系压强，c(A)、c(B)如何变化？ （3）若增大压强，讨论Qc与K的关系，并判断平衡移动方向： ①若a>b，Qc____K，平衡_______ _移动 ②若a=b，Qc____K，平衡________移动 ③若a<b，Qc____K，平衡_____ ___移动 c(A)、c(B)同时增大相同的倍数 < = > 气态物质分子数减少的方向 气态物质分子数减少的方向 不 问题1：运用Qc和K的关系分析压强对化学平衡移动的影响？ 请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，并根据反应物和生成物浓度的变化来分析：通过增大或减小反应容器的体积，以改变体系的压强，对下表中的平衡有何影响？ 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 不移动 不移动 壮乡木 世间材 压强变化对化学平衡的影响 其他条件不变时， 减小容器体积增大压强，化学平衡向气体分子数目减小的方向移动； 增大容器体积减小压强，化学平衡向气体分子数目增大的方向移动。 注意： 对于反应前后气体分子数目不变的反应，增大压强时，改变反应体系的压强，平衡不发生移动。 壮乡木 世间材 理解应用 理解应用 壮乡木 世间材 问题2：如何用速率-时间（v-t）图像表示压强变化对化学平衡的影响？ 2NH3(g) N2(g) + 3H2 (g) 若 t1 时刻增大压强（压缩体积），正、逆反应速率瞬间怎么变化？后续又如何变化？ 正、逆反应速率瞬间均增大，但逆反应速率增大得更多（气体总体积大方向改变更多） v(逆) v(正) 若 t1 时刻减少压强（增大体积），又如何？ v'正＝v'逆 v(逆) v(正) v'正＝v'逆 对于反应前后气体分子数目不变的可逆反应，增大或减小压强，速率时间图像又如何呢？ v'正＝v'逆 增大压强 v'正＝v'逆 减小压强 壮乡木 世间材 问题3：若在恒温恒容条件下充入“惰气”，化学平衡如何移动？ 若在恒温恒压条件下充入“惰气”，化学平衡如何移动？ 提示：从参与反应物质浓度变化的角度进行分析 原平衡体系 体系总压强增大 各组分浓度不变 平衡不移动 充入 “惰性气体” 恒温、恒容 平衡不移动 平衡向气体分子数 增大的方向移动 容器容积增大，各组分浓度同倍减小（等效于减压） 恒温、恒压 原平衡体系 充入 “惰性气体” 平衡不移动 反应前后气体体积变化 反应前后气体体积不变 理解应用 一定温度下，在密闭容器中发生的可逆反应:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)达到平衡 状态时，下列措施能使平衡发生移动的是（　　） A.缩小容器体积使压强增大 B.恒容，充入N2 C.恒容，充入He D.恒压，充入He 壮乡木 世间材 课堂小结 一、浓度变化对化学平衡移动的影响 二、压强变化对化学平衡的影响 Lavf58.29.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $