2.2.2 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

复习任务群一 第二章　化学反应速率与化学平衡 第二节　化学平衡 第2课时　影响化学平衡的因素 1 问题式预习 一、影响化学平衡的因素 1．浓度 (1)实验探究 原理 实验 装置 2 实验 步骤 向试管b中加入少量铁粉 向试管c中滴加1 mol·L－1 KSCN溶液 现象 与试管a相比，溶液颜色变___ 与试管a相比，溶液颜色变___ 浅 深 3 (2)影响规律 ①增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向_________方向移动。 ②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向_________方向移动。 (3)根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向。 ①当Q___K时，可逆反应处于平衡状态； ②当Q___K时，化学平衡向正反应方向移动； ③当Q___K时，化学平衡向逆反应方向移动。 正反应 逆反应 ＝ < > 4 2．压强 (1)实验探究 原理 实验 装置 实验 步骤 活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处，体系压强______ 活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处，体系压强______ 现象 气体颜色先变__，又逐渐变___ 气体颜色先变___，又逐渐变___ 减小 增大 浅 深 深 浅 5 (2)原因分析 6 (3)影响规律 气体体积缩小 气体体积增大 3．温度 (1)实验探究 原理 (红棕色) (无色) 实验 装置 实验 现象 热水中混合气体颜色______ 冰水中混合气体颜色______ 变深 变浅 (2)影响规律 ①升高温度，平衡向______的方向移动； ②降低温度，平衡向______的方向移动。 4．催化剂 因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率，所以加入催化剂只能改变化学反应速率，不影响化学平衡。 吸热 放热 二、化学平衡的移动 1．含义 当一个可逆反应达到平衡后，如果改变______、______、______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____________。 2．实质(改变条件后) (1)v(正)___v(逆)。 (2)各组分的百分含量发生______。 浓度 温度 压强 新的平衡 ≠ 改变 3．图示表示 4．勒夏特列原理 如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡将向着能够______这种改变的方向移动。 减弱 任务式研习 任务一　影响化学平衡移动的因素 硫酸是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等。在我国古代，稀硫酸被称为“绿矾油”。《黄帝九鼎神丹经诀》中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。 12 硫酸工厂 13 活动1　欲提高该反应的反应速率，你认为可采取哪些措施？ 提示：升高温度，增大反应物浓度，增大压强，使用催化剂等。 活动2　欲提高SO2的转化率，你认为可采取哪些措施？ 提示：增大压强，降低温度，增大O2浓度、分离出SO3等。 提示：恒温、恒容下，充入He，反应物的浓度不变，平衡不移动；若改为恒温、恒压，容器体积增大，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动。 1．1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.005 9。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是(　　) A．该反应已达到平衡状态 B．该反应未达到平衡状态，反应正向进行 C．该反应未达到平衡状态，反应逆向进行 D．无法确定该反应是否达到平衡状态 √ 15 2．下列事实中不能用勒夏特列原理解释的是(　　) A．光照新制的氯水时，溶液的酸性逐渐增强 B．向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡，溶液颜色变浅或褪去 C．加入催化剂有利于氨的氧化反应 D．用排饱和食盐水法除去Cl2中的HCl √ 16 17 A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 √ 18 19 A．升高温度，氯水中的c(HClO)减小 B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大 D．取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝，可以证明上述反应存在限度 √ 20 21 解答化学平衡移动问题的一般思路 22 任务二　化学反应速率与化学平衡图像 23 活动1　若改变条件时，上述反应体系的速率变化图像如图所示： ，则可能改变的条件是什么？ 提示：使用催化剂。催化剂同等程度地加快正、逆反应的速率，平衡不移动。 24 提示：增大反应物浓度，平衡正向移动。图像为 。 25 提示：恒温、恒压下增加He，相当于对反应体系减压，平衡逆向移 动。图像为 。 26 提示：升高温度，平衡向吸热方向移动，即平衡逆向移动。图像为 。 27 28 请回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。 A．t0～t1 B.t1～t2 C．t2～t3 D.t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6 (2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。 A．增大压强 B.减小压强 C．升高温度 D.降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气 29 (3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。 A．t0～t1 B.t2～t3 C．t3～t4 D.t5～t6 (4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。 30 解析：(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。(2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。 31 答案：(1)ACDF　(2)C　E　B　(3)A (4) 32 ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题： 33 (1)用A的浓度变化表示该反应在0～10 min的平均反应速率v(A)＝________。 (2)根据图像可确定x∶y＝________。 (3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填序号，下同)；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。 ①减压　②增大A的浓度　③增大C的量 ④升温　⑤降温　⑥加催化剂 34 答案：(1)0.02 mol·L－1·min－1　(2)1∶2 (3)变大　(4)④⑥　④ 35 外界条件改变时的瞬时速率-时间图像及分析 (1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图： t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。 36 (2)“渐变”类速率-时间图像 图像 分析 结论 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 37 图像 分析 结论 t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 38 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色) 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色) (无色) 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 接触氧化反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－99 kJ·mol－1是硫酸工业中的重要反应。 活动3　在恒温、恒容的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡时，充入He，平衡移动吗？若改为恒温、恒压呢？ C　解析：当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，Q＝＝1>K，则该反应未达到平衡状态，反应逆向进行，C正确。 C　解析：A项，氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，光照使HClO分解，HClO浓度降低，平衡正向移动，生成更多的HCl，溶液的酸性逐渐增强，能用勒夏特列原理解释；B项，在该溶液中存在平衡：Fe(SCN)3Fe3＋＋3SCN－，向溶液中加入铁粉，Fe3＋会和Fe发生反应生成Fe2＋，导致Fe3＋浓度降低，平衡向能够减弱这种改变的方向移动，即向正反应方向移动，使Fe(SCN)3(红色)的浓度降低，所以溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特列原理解释；C项，催化剂不能改变平衡状态，不能用勒夏特列原理解释；D项，Cl2溶于水后存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，饱和食盐水中Cl－浓度较大，减小了Cl2在溶液中的溶解度，能用勒夏特列原理解释。 3．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是(　　) D　解析：由X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0可知，反应前后气体分子数不变，故减小容器体积，即压强增大，平衡不移动，A错误；加入催化剂，平衡不移动，故Z的产率不变，B错误；增大c(X)，X的转化率减小，C错误；降低温度，平衡向放热反应方向(正向)移动，Y的转化率增大，D正确。 4．关于反应Cl2(g)＋H2O(l)HClO(aq)＋H＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH<0，达到平衡后，下列说法不正确的是(　　) C．取氯水稀释，增大 D　解析：升高温度，平衡逆向移动，c(HClO)减小，HClO受热易分解，也会使c(HClO)减小，A正确；氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；氯水稀释，平衡正向移动，再次平衡后，c(HClO)和c(Cl－)减小程度相同，但HClO本身也存在电离平衡HClOH＋＋ClO－，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，因此增大，C正确；氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误。 环境保卫战是永恒的话题。一种燃煤脱硫技术的原理是CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－394.0 kJ·mol－1。 活动2　若恒温、恒容下，向CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)反应体系中增加CO的量，平衡如何移动？能否用v-t图展示出来？ 活动3　若恒温、恒压下，向CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)反应体系中增加He的量，平衡如何移动？能否用v-t图展示出来？ 活动4　若恒容条件下，对CaO(s)＋3CO(g)＋SO2(g)CaS(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－394.0 kJ·mol－1平衡体系升温，平衡如何移动？能否用v-t图展示出来？ 1．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。 2．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g) 解析：(1)0～10 min，v(A)＝＝0.02 mol·L－1· min－1。(2)根据图像可知，0～10 min，A的物质的量浓度减少0.2 mol·L－1，C的物质的量浓度增加0.4 mol·L－1，x、y之比等于A、C的物质的量浓度变化量之比，故x∶y＝0.2 mol·L－1∶0.4 mol·L－1＝1∶2。(3)该反应是气体分子数增大的反应，而容器容积不变，因此0～10 min容器内压强变大。(4)根据图像可知，10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。 $