2.2.3 影响化学平衡的因素 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-09-14
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦影响化学平衡的因素,涵盖温度、压强、浓度、催化剂的作用及勒夏特列原理,通过NO₂与N₂O₄的温度影响实验导入,衔接化学反应速率,搭建从实验现象到平衡移动规律的学习支架。
其亮点是实验探究与理论分析结合,借助v-t图像、Q/K关系培养科学思维,用表格总结平衡移动规律深化化学观念。例题与变式训练强化应用,随堂演练巩固知识,助力学生提升分析能力,为教师提供系统教学资源。
内容正文:
第3课时 影响化学平衡的因素
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
一、温度对化学平衡的影响
1、实验探究
①实验原理:2NO2(g) ⇌ N2O4(g) ∆H = -56.9 kJ/mol
(红棕色) (无色)
②实验步骤、现象和解释
步骤 现象 解释
浸泡在热水的烧瓶内气体颜色 .
浸泡在冰水的烧瓶内气体颜色 . 混合气体受热颜色 ,说明NO2浓度 ,即平衡向 移动;
混合气体受冷颜色 ,说明NO2浓度 ,即平衡向 移动
变深
变浅
变深
变浅
增大
减小
逆方向
正方向
2、温度对化学平衡的影响规律
大量实验证明,在其他条件不变的情况下:
升高温度,会使化学平衡向 的方向移动;
降低温度,会使化学平衡向 的方向移动。
吸热反应
放热反应
一、温度对化学平衡的影响
【v-t 图像分析】2NO2(g) ⇌N2O4(g) ∆H = -56.9 kJ/mol
v’(正)
v’(逆)
v’(逆)
v’(正)
升高温度 降低温度
温度对吸热反应速率影响更大(吸热反应通常有较高的活化能)
v正与v逆
Q与K
大小关系
平衡移动方向
2、温度对化学平衡的影响规律
大量实验证明,在其他条件不变的情况下:
升高温度,会使化学平衡向 的方向移动;
降低温度,会使化学平衡向 的方向移动。
吸热反应
放热反应
一、温度对化学平衡的影响
K只受温度影响,改变温度,平衡移动对K的影响?
升高温度,吸热反应的平衡常数增大,放热反应的平衡常数减小;反之。
【Q、K大小关系分析】2NO2(g) ⇌N2O4(g) ∆H = -56.9 kJ/mol
改变温度瞬间,Q不变;
升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,则Q > K,K减小;
降低温度,气体颜色变浅,说明平衡正向移动,则Q < K,K增大。
化学平衡影响因素总结
二、勒夏特列原理
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 方向移动
压强(对有气体参加的反应,改变容器容积) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向 方向移动
减小压强 向 方向移动
反应前后气体分子数不变 改变压强
温度 升高温度 向 方向移动
降低温度 向 方向移动
催化剂 使用催化剂
正反应
逆反应
气体体积缩小
气体体积增大
吸热反应
放热反应
不移动
不移动
勒夏特列原理内容
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),平衡就向着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。
二、勒夏特列原理
①适用范围:仅针对已经达到动态平衡的体系,包含电离、溶解平衡等,非平衡体系不适用。
②适用条件:一般为单一条件(温度、压强、某物质浓度)改变;多条件同时变化时情况复杂。
③移动结果:平衡移动只是减弱外界条件的改变,而不能够将这种改变彻底消除。(一般平衡的移动是微弱的)
【P34例题1】在某温度下,将含有H2和I2各0.10mol的气态混合物充入容积为10L的密闭容器中,充分反应并达到平衡后,测得c(H2) = 0.0080mol/L.
(1)计算该反应的平衡常数。
(变式2)达到平衡后,向该容器中通入0.10mol I2(g),试求达到新的化学平衡时各物质的浓度。
H2(g) + I2(g) ⇌2HI(g)
c始/(mol·L-1)
0.010 0.010 0
c转/(mol·L-1)
c平/(mol·L-1)
0.0080
0.0020 0.0020 0.0040
0.0080 0.0040
H2(g) + I2(g) ⇌2HI(g)
c始/(mol·L-1)
0.008 0.018 0.004
c转/(mol·L-1)
c平/(mol·L-1)
x x 2x
0.008-x 0.018-x 0.004+2x
平衡正向移动,设H2的变化浓度为x mol/L,则
解得x ≈ 0.0008,则c平(I2) = 0.0172 mol·L-1
二、勒夏特列原理
减弱,不是消除!
催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,
因此,它对化学平衡的移动没有影响。
三、催化剂对化学平衡的影响
v’(正)、v’(逆)
使用催化剂
【v-t 图像分析】
【Q、K大小关系分析】
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。
但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。
随堂演练
1、对于可逆反应mA(g) + nB(g) ⇌ qC(g) ΔH = a kJ/mol,其反应速率随温度或压强的变化如图所示,下列关系式正确的是( )
A.m + n > q,a > 0 B.m + n < q,a < 0
C.m + n > q,a < 0 D.m + n < q,a > 0
B
随堂演练
2、一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中充入1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g) + Y(g) ⇌ Z(g),后反应达到平衡,生成Z的物质的量为0.3 mol。下列说法正确的是( )
A.若再充入1 mol Y,Y的物质的量分数增大
B.若平衡时,再投入稀有气体氦(不参与反应),平衡正向移动
C.X的平衡转化率为40%
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH > 0
A
随堂演练
3、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小
B.加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨
D.增大压强,有利于SO2与O2反应生成SO3
B
4、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.溴水中有平衡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
1、对于反应aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)
(1)增加反应物的量对转化率的影响(恒温恒容)
①若增加A的量,则α(A)减小,α(B)增大。
②若成比例增加A、B的量,平衡正向移动,但转化率出现以下三种变化情况:a + b > c + d,转化率增大
a + b = c + d,转化率不变
a + b < c + d,转化率减小
四、关于平衡转化率的变化规律
虚拟路径
金版P46
【补充】等效平衡:指在相同条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应从不同起始投料方式出发,最终达到的平衡状态中,各相同组分的百分含量(如物质的量分数、体积分数)完全相同的平衡状态。
以反应2A(g) + B(g) ⇌ 2C(g)为例:
四、关于平衡转化率的变化规律
容器编号 容器类型 初始体积 反应物的起始投入量/mol 平衡时n(C)/mol
A B C
甲 恒温恒容 1L 0 0 2 1.6
乙 1L 2 1 0 a
丙 3L 6 3 0 b
通过三段式计算该反应的平衡常数,并求出a和b.
K = 80;a = 1.6;b = 4.8
四、关于平衡转化率的变化规律
恒温恒压下的等效平衡:各物质起始的物质的量之比相同(使用极限转化法),则两平衡等效。
平衡特点:c、ω%相同,n成倍数关系。
2mol A、1mol B
2mol A、1mol B
2mol A、1mol B
6mol A、3mol B
A:a%、B:b%
A:a%、B:b%
A:a%、B:b%
A:a%、B:b%
1、对于反应aA(g) + bB(g) ⇌ cC(g) + dD(g)
(2)若将相同量的物质充入以下四种容器,(起始V相同),则转化率的比较如下:
①无论a + b > c + d,还是a + b < c + d,转化率:乙 > 甲。
②无论ΔH > 0,还是ΔH < 0,转化率:丙 > 丁。
四、关于平衡转化率的变化规律
【解析】①恒温恒容,若a + b > c + d,平衡后n↓,P↓,从甲到乙,相当于增大压强,平衡向气体体积缩小方向(正向)移动,α↑。a + b < c + d的分析同理。
②若ΔH > 0,从丙到丁,相当于温度降低,平衡向放热反应方向(逆向)移动,α↓。ΔH < 0的分析同理。
2、对于反应aA(g) ⇌ bB(g) + cC(g)
若增加A的量(恒温恒容),则转化率变化如下:
a > b + c,转化率增大
a = b + c,转化率不变
a < b + c,转化率减小
四、关于平衡转化率的变化规律
等效平衡 → 加压
虚拟路径
随堂演练
5、在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g) + B(g) ⇌ 2C(g) ΔH < 0,若起始温度相同,分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
A.③②① B.③①② C.①②③ D.②①③
A
课时P15
Lavf60.4.100
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