[名校联盟]江苏省邳州市第二中学2013年高中化学选修四课件：第2课时　反应条件对化学平衡的影响 (2).ppt

第第2课时反应条件对化学平衡的影响课时反应条件对化学平衡的影响学.科.网zxxkw1.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强等浓度、温度、压强等)对化对化学平衡的影响，认识其一般规律。学平衡的影响，认识其一般规律。2能运用化学平衡移动原理解释相关化学能运用化学平衡移动原理解释相关化学问题。问题。3能识别有关化学平衡的简单图像。能识别有关化学平衡的简单图像。课程标准导航课程标准导航一、化学平衡的移动和移动方向一、化学平衡的移动和移动方向1化学平衡的移动化学平衡的移动由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个由一个_变为另一个变为另一个_的过程。的过程。新知初探自学导引新知初探自学导引平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态2平衡移动方向平衡移动方向对于一个已达化学平衡状态的反应，如平衡对于一个已达化学平衡状态的反应，如平衡移动的结果使反应产物浓度变大，则称平衡移动的结果使反应产物浓度变大，则称平衡正向移动或向右移动；反之，称平衡逆向移正向移动或向右移动；反之，称平衡逆向移动或向左移动。动或向左移动。学.科.网zxxkw二、反应条件对化学平衡的影响二、反应条件对化学平衡的影响1温度的影响温度的影响(1)原因：温度对平衡移动的影响是通过改变原因：温度对平衡移动的影响是通过改变_实现的。实现的。(2)规律：升高温度，化学平衡向规律：升高温度，化学平衡向_方向移动；降低温度，化学平衡向方向移动；降低温度，化学平衡向_方向移动。方向移动。平衡状态平衡状态吸热的吸热的放热的放热的2浓度的影响浓度的影响(1)原因：浓度改变时平衡常数原因：浓度改变时平衡常数K_，但浓，但浓度商度商Q改变，使改变，使Q_K，从而导致平衡移动。，从而导致平衡移动。(2)规律：在其他条件不变的情况下，增大反规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡应物浓度或减小生成物浓度，平衡_移移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡衡_移动。移动。不变不变正向正向逆向逆向3压强的影响压强的影响(1)原因：压强的改变导致体系中各组分原因：压强的改变导致体系中各组分_的变化，从而使平衡发生移动。平衡常数的变化，从而使平衡发生移动。平衡常数K_。(2)规律：在其他条件不变的情况下，增大压规律：在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向强，化学平衡向_的方向移动；的方向移动；减小压强，化学平衡向减小压强，化学平衡向_的方的方向移动。向移动。浓度浓度不变不变气体体积减小气体体积减小气体体积增大气体体积增大学.科.网三、化学平衡移动原理三、化学平衡移动原理(勒勒夏特列原理夏特列原理)在封闭体系中，如果改变平衡体系的一个条在封闭体系中，如果改变平衡体系的一个条件件(如浓度、温度或压强如浓度、温度或压强)，平衡将向，平衡将向_这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。减弱减弱想一想想一想某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，若化学反应速率改变，化学平衡是否一定发生化学反应速率改变，化学平衡是否一定发生移动？若平衡发生移动，化学反应速率是否移动？若平衡发生移动，化学反应速率是否一定发生改变？一定发生改变？提示：提示：若化学反应速率改变，平衡不一定移若化学反应速率改变，平衡不一定移动。若平衡移动，化学反应速率一定改变。动。若平衡移动，化学反应速率一定改变。1对于任何一个化学平衡体系，采取以下对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是措施，一定会使平衡发生移动的是()A加入一种反应物加入一种反应物B增大体系的压强增大体系的压强C升高温度升高温度 D使用催化剂使用催化剂解析：选解析：选C。浓度、压强的变化对平衡移动。浓度、压强的变化对平衡移动的影响有一定的限制，催化剂对平衡移动无的影响有一定的限制，催化剂对平衡移动无影响。影响。解析：选解析：选C。平衡正向移动有利于。平衡正向移动有利于C的生成。的生成。解析：选解析：选B。增大压强平衡向气体物质系数。增大压强平衡向气体物质系数减小的方向移动；升温平衡向吸热的方向移减小的方向移动；升温平衡向吸热的方向移动。动。探究导引探究导引1如何理解如何理解“温度对平衡移动的温度对平衡移动的影响是通过改变平衡常数实现的影响是通过改变平衡常数实现的”？提示：提示：温度改变引起平衡常数的改变，而平温度改变引起平衡常数的改变，而平衡常数的改变是通过各物质的浓度变化来实衡常数的改变是通过各物质的浓度变化来实现的，会使现的，会使QK，所以平衡发生移动。，所以平衡发生移动。要点突破讲练互动要点突破讲练互动外界条件对化学平衡的影响外界条件对化学平衡的影响探究导引探究导引2改变压强，化学平衡一定会发生移改变压强，化学平衡一定会发生移动吗？动吗？提示：提示：压强对化学平衡的影响是通过改变体系压强对化学平衡的影响是通过改变体系中各成分的浓度来实现的。若压强改变不能引中各成分的浓度来实现的。若压强改变不能引起各成分浓度变化起各成分浓度变化(如无气体参加的反应如无气体参加的反应)，则平，则平衡不移动；若反应前后气体物质的系数不变衡不移动；若反应前后气体物质的系数不变,则则改变压强时改变压强时Qp仍等于仍等于Kp，平衡也不移动。，平衡也不移动。压强只对有气体物质参加且反应前后气体物压强只对有气体物质参加且反应前后气体物质系数和发生变化的可逆反应的平衡移动产质系数和发生变化的可逆反应的平衡移动产生影响。生影响。要点归纳要点归纳1温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响反应反应类型类型温度温度变化变化K值值变化变化Q与与K关系关系平衡移动方向平衡移动方向放热放热反应反应升温升温减小减小QK逆向移动逆向移动降温降温增大增大QK正向移动正向移动吸热吸热反应反应升温升温增大增大QK逆向移动逆向移动2.浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响浓度变化浓度变化Q值值变化变化Q与与K关系关系平衡移动平衡移动方向方向反应物浓反应物浓度增大度增大减小减小QK逆向移动逆向移动生成物浓生成物浓度增大度增大3.压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响方程式方程式中气态中气态物质系物质系数变化数变化压强压强变化变化Q值值变化变化Q与与K关系关系平衡移动方平衡移动方向向增大增大增大增大增大增大QK逆向移动逆向移动减小减小减小减小QK正向移动正向移动减小减小增大增大减小减小QK逆向移动逆向移动不变不变增大增大不变不变 QK不移动不移动减小减小(2)在恒温、恒容下，加入氦气时，平衡不发在恒温、恒容下，加入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下加入生移动。这种条件下加入“惰性惰性”气体，虽气体，虽平衡体系内的压强增加，但因容器的体积不平衡体系内的压强增加，但因容器的体积不变，变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不不变，所以平衡不发生移动。发生移动。特别提醒特别提醒1对于离子反应，只有改变实际参加反应对于离子反应，只有改变实际参加反应的离子的浓度才会对平衡产生影响。的离子的浓度才会对平衡产生影响。2通常所说的加压是减小体积，减压是增通常所说的加压是减小体积，减压是增大体积。大体积。3增大或减小气体压强对于反应前后气体增大或减小气体压强对于反应前后气体体积相等的反应，正、逆反应速率改变的程体积相等的反应，正、逆反应速率改变的程度相等，平衡不发生移动。度相等，平衡不发生移动。4压强对固体或者液体的浓度无影响，若压强对固体或者液体的浓度无影响，若平衡体系中无气体，则压强不能改变反应速平衡体系中无气体，则压强不能改变反应速率和平衡。率和平衡。5催化剂只能改变反应速率，不能改变平催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡。衡。即时应用即时应用1(2012青岛高二调研青岛高二调研)在密闭容器中进行下在密闭容器中进行下列反应：列反应：CO2(g)C(s)高温高温,2CO(g)H0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化？度及平衡如何变化？(1)增加增加C，平衡，平衡_，c(CO)_。(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡_，c(CO2)_。(3)保持密闭容器体积和温度不变，通入保持密闭容器体积和温度不变，通入N2，则平衡则平衡_，c(CO2)_。(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡衡_，c(CO)_。解析：解析：(1)C为固体，增加为固体，增加C，平衡不发生移，平衡不发生移动；动；(2)减小容器体积，相当于增大压强，减小容器体积，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；平衡向气体体积减小的方向移动；(3)通入通入的的N2不参加反应，并且密闭容器体积和温不参加反应，并且密闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动；发生移动；(4)其他条件相同，升高温度，其他条件相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。平衡向吸热方向移动。答案：答案：(1)不移动不变不移动不变(2)向逆反应方向移动增大向逆反应方向移动增大(3)不移动不变不移动不变(4)向正反应方向移动增大向正反应方向移动增大探究导引探究导引3如何解化学平衡图像题？如何解化学平衡图像题？提示：提示：(1)看图像：一看面看图像：一看面(即纵坐标与横坐即纵坐标与横坐标的意义标的意义)，二看线，二看线(即线的走向和变化趋势即线的走向和变化趋势),三看点三看点(即起点、拐点、交点、终点即起点、拐点、交点、终点)，四看，四看辅助线辅助线(如等温线、等压线、平衡线如等温线、等压线、平衡线)，五看，五看量的变化量的变化(如浓度变化、温度变化如浓度变化、温度变化)。化学平衡图像题的分析方化学平衡图像题的分析方法及思路法及思路(2)想规律：联想外界条件的改变对化学反应想规律：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。速率和化学平衡的影响规律。(3)作判断：根据图像中表现的关系与所学规作判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。律相对比，作出符合题目要求的判断。要点归纳要点归纳1解答步骤解答步骤看图像看图像一看面一看面即横坐标、纵坐标代表的量。即横坐标、纵坐标代表的量。二看线二看线即线的斜率大小、平与陡的含义；函即线的斜率大小、平与陡的含义；函数的增减性。数的增减性。三看点三看点即起点、终点、转折点、交叉点等。即起点、终点、转折点、交叉点等。四看辅助线四看辅助线等温线、等压线、平衡线等。等温线、等压线、平衡线等。五看量五看量浓度、温度等因素的改变量。浓度、温度等因素的改变量。2化学平衡图像问题的解答方法化学平衡图像问题的解答方法(1)三步分析法三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看一看反应速率是增大还是减小；二看v正正、v逆逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。的相对大小；三看化学平衡移动的方向。(2)四要素分析法四要素分析法看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。转折点；看曲线的终点。(3)“定一议二定一议二”原则原则图像中有三个量时，先确定一个量不变，再图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。讨论另外两个量的关系。(4)“先拐先平，数值大先拐先平，数值大”原则原则在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡状态，先出现拐点的曲线所代表的达到平衡状态，先出现拐点的曲线所代表的反应温度较高反应温度较高(如图如图A)或压强较大或压强较大(如图如图B)。对于反应对于反应aAbB cC图图A表示表示T2T1，由，由T2T1，C%增大，平衡增大，平衡右移，即降低温度平衡正向移动，故正反应右移，即降低温度平衡正向移动，故正反应是放热反应。是放热反应。图图B表示表示p1c。即时应用即时应用2.(2012渭南高二检测渭南高二检测)对于反应对于反应A(s)2B(g) 3C(g)H0，C%跟外界条件跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是的关系如图所示，下列结论正确的是()AY表示温度，表示温度，X表示压强，且表示压强，且Y3Y2Y1BY表示压强，表示压强，X表示温度，且表示温度，且Y3Y2Y1CX表示压强，表示压强，Y表示温度，且表示温度，且Y1Y2Y3DX表示温度，表示温度，Y表示压强，且表示压强，且Y1Y2Y3解析：选解析：选A。当。当Y表示温度时，则表示温度时，则Y1、Y2、Y3表示三条等温线，定住其中一条等温线表示三条等温线，定住其中一条等温线(如：如：Y1)，则由于正反应是气体分子数增大的反应，则由于正反应是气体分子数增大的反应,所以随着压强的增大平衡逆向移动，所以随着压强的增大平衡逆向移动，C%逐渐逐渐减小，符合题目所给方程式。而减小，符合题目所给方程式。而X表示压强时表示压强时,则垂直于则垂直于X轴做一条辅助线即为等压线，由于轴做一条辅助线即为等压线，由于反应吸热，所以随着温度的升高，平衡正向移反应吸热，所以随着温度的升高，平衡正向移动，动，C%逐渐增大，所以逐渐增大，所以Y3Y2Y1，A正确。正确。对于对于B、C、D可以采用同样的方法分析，均可以采用同样的方法分析，均错误。错误。题型探究权威预测题型探究权威预测化学平衡移动的影响因素化学平衡移动的影响因素能提高能提高COCl2转化率的是转化率的是()ABC D【思路点拨思路点拨】解答本题的关键有以下两点：解答本题的关键有以下两点：(1)特别注意分析恒容通入惰性气体和恒压通特别注意分析恒容通入惰性气体和恒压通入惰性气体及加催化剂对该平衡的影响。入惰性气体及加催化剂对该平衡的影响。(2)该反应的特点：该反应的特点：反应前后气体分子数改反应前后气体分子数改变；变；正反应为吸热反应。正反应为吸热反应。【解析解析】本题考查化学平衡的移动。本题考查化学平衡的移动。该反应的正反应是吸热反应，升温平衡向正该反应的正反应是吸热反应，升温平衡向正反应方向移动，故可提高反应方向移动，故可提高COCl2的转化率。的转化率。恒容通入惰性气体，由于与反应有关的物质恒容通入惰性气体，由于与反应有关的物质的浓度未改变，所以对反应无影响，平衡不移的浓度未改变，所以对反应无影响，平衡不移动，故动，故COCl2的转化率不变。的转化率不变。增加增加CO浓度，平衡逆向移动，故浓度，平衡逆向移动，故COCl2的转的转化率变小。化率变小。减压平衡正向移动，所以减压平衡正向移动，所以COCl2的转化率的转化率变大。变大。使用催化剂只能影响化学反应速率，对化使用催化剂只能影响化学反应速率，对化学平衡无影响。学平衡无影响。相当于减压，同相当于减压，同。综上所述，能提高综上所述，能提高COCl2的转化率的措施有的转化率的措施有，故，故B正确。正确。【答案答案】B【名师点睛名师点睛】平衡的移动与反应物浓度、平衡的移动与反应物浓度、转化率的关系转化率的关系(1)不要把平衡的移动与物质单独的变化混不要把平衡的移动与物质单独的变化混淆。如平衡向正反应方向移动时，反应物的淆。如平衡向正反应方向移动时，反应物的浓度不一定都减小。浓度不一定都减小。(2)不要把平衡的移动与反应物的转化率混不要把平衡的移动与反应物的转化率混淆。如改变温度使平衡向正反应方向移动淆。如改变温度使平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率都将提高；但当增大时，反应物的转化率都将提高；但当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使另一种反应物的转化率提移动时，只会使另一种反应物的转化率提高，而其本身的转化率却降低。高，而其本身的转化率却降低。(2011高考重庆卷高考重庆卷)一定条件下，下列一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是合下图的是()化学平衡图像化学平衡图像【解析解析】四个选项中水蒸气均为生成物。四个选项中水蒸气均为生成物。依题图中左图可知依题图中左图可知T2T1，升温，水蒸气含，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应,即即Hp2,增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，积减小的反应，D错。错。【答案答案】A课堂达标即时巩固课堂达标即时巩固热点示例思维拓展热点示例思维拓展.该小组的同学取了两个烧瓶该小组的同学取了两个烧瓶A和和B，分别，分别加入相同浓度的加入相同浓度的NO2与与N2O4的混合气体，中的混合气体，中间用夹子夹紧，并将间用夹子夹紧，并将A和和B浸入到已盛有水的浸入到已盛有水的两个烧杯中两个烧杯中(如图所示如图所示)，然后分别向两个烧，然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体。固体。请回答：请回答：(1)A中的现象为中的现象为_，B中的现象为中的现象为_。(2)由此可知，降低温度，该化学平衡向由此可知，降低温度，该化学平衡向_(填填“正正”或或“逆逆”)反应方向移动。反应方向移动。(3)该化学反应的浓度平衡常数表达式为该化学反应的浓度平衡常数表达式为_。.在三支容积均为在三支容积均为30 cm3的针筒中分别抽入的针筒中分别抽入10 cm3 NO2气体，将针筒前端封闭。气体，将针筒前端封闭。(1)将第二支针筒活塞迅速推至将第二支针筒活塞迅速推至5 cm3处，此处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。推进针筒后颜色变深的原因是推进针筒后颜色变深的原因是_；一段时间后气体颜色又变浅的原因是一段时间后气体颜色又变浅的原因是_。(2)将第三支针筒活塞拉至将第三支针筒活塞拉至20 cm3处，该同学观处，该同学观察到的现象是察到的现象是_。在此过程中，该反应的化学平衡常数将在此过程中，该反应的化学平衡常数将_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”，下同，下同)。NO2的转化率将的转化率将_。【解析解析】2NO2(g) N2O4(g)H52.7 kJmol1，可知正反应为气体体积减，可知正反应为气体体积减小的放热反应，由平衡移动原理可知温度升小的放热反应，由平衡移动原理可知温度升高，平衡向左移动，高，平衡向左移动，NO2增大，颜色加深增大，颜色加深,当推进针筒至当推进针筒至5 cm3处时，处时，NO2、N2O4的浓度的浓度都增大，故颜色加深，但由于压缩体积造成都增大，故颜色加深，但由于压缩体积造成体系的压强增大，又引起平衡正向移动，故体系的压强增大，又引起平衡正向移动，故NO2浓度要在原先增大的基础上略微减小，浓度要在原先增大的基础上略微减小，颜色一段时间后又变浅，颜色一段时间后又变浅，因为平衡移动仅仅是因为平衡移动仅仅是“减弱改变减弱改变”而非而非“逆逆转改变转改变”，所以达新的平衡后，所以达新的平衡后NO2浓度仍比浓度仍比推进针管前大，即颜色仍比第一支针筒气体推进针管前大，即颜色仍比第一支针筒气体的颜色深。平衡常数只受温度影响，故改变的颜色深。平衡常数只受温度影响，故改变压强引起平衡移动，但因温度不变，平衡常压强引起平衡移动，但因温度不变，平衡常数不变，但转化率会相应改变。数不变，但转化率会相应改变。增大压强，平衡正向移动，增大压强，平衡正向移动，NO2浓度减小浓度减小(2)气体颜色先变浅，一段时间后又变深，但气体颜色先变浅，一段时间后又变深，但仍比第一支针筒气体的颜色浅仍比第一支针筒气体的颜色浅不变不变减小减小