高二化学化学平衡的移动课件 苏教.ppt

在在1 1升容器内，发生升容器内，发生2SO2+O2 2SO32体积体积SO21体积体积O2500，101KPa,V2O55min5min后后SO26O23SO39110min10min后后如前如前？反应停止了吗？反应停止了吗“逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变”T、P催化剂催化剂改变条件改变条件2021/8/11 星期三1 化学平衡状态只有在一定的条化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变时，件下才能保持。当外界条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。化学平衡的会达到新的平衡状态。化学平衡的移动，就是改变外界条件，破坏原移动，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。态的过程。2021/8/11 星期三2l已知可逆反应已知可逆反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g)，在一定温度下达到平衡时，在一定温度下达到平衡时，为一常数。为一常数。若在一定温度时，在若在一定温度时，在ILIL的密闭容器中充入的密闭容器中充入H H2 2和和I I2 2各各1mol1mol，反应达到平衡时，生成，反应达到平衡时，生成0.8 mol HI 0.8 mol HI。（1 1）求反应中）求反应中H H2 2和和I I2 2的转化率，平衡时的转化率，平衡时HIHI的体积百的体积百分含量。分含量。（2 2）维持温度不变，向上述平衡体系中再充入）维持温度不变，向上述平衡体系中再充入2 mol 2 mol H H2 2 ，再达平衡时，再达平衡时，H H2 2和和I I2 2的转化率各是多少的转化率各是多少?H H2 2和和HIHI的体积百分含量各多少的体积百分含量各多少?2021/8/11 星期三3第三单元第三单元 化学平衡的移动化学平衡的移动学习目标学习目标1 1知道化学平衡移动的概念。知道化学平衡移动的概念。2 2通过活动探究掌握条件对化学平通过活动探究掌握条件对化学平衡的影响，并提高归纳思维能力。衡的影响，并提高归纳思维能力。3 3理解化学平衡移动原理，并能联理解化学平衡移动原理，并能联系实际，分析探讨合成氨工艺条件系实际，分析探讨合成氨工艺条件的选择。的选择。2021/8/11 星期三4一、浓度对化学平衡的影响一、浓度对化学平衡的影响已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡：已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡：2CrO2CrO4 42 22H2H Cr Cr2 2OO7 72 2H H2 2OO黄色黄色 橙色橙色实验现象实验现象实验结论实验结论实验实验1 1实验实验2 2替代实验替代实验2021/8/11 星期三5 大量实验表明，在其他条件不变的情况下，大量实验表明，在其他条件不变的情况下，增大反应物增大反应物的浓度的浓度或或减小生成物减小生成物的浓度，平衡向的浓度，平衡向生成物方向生成物方向移动；移动；减小反应物减小反应物的浓度的浓度或或增大生成物增大生成物的浓度，平衡向的浓度，平衡向反应物方向反应物方向移动。移动。结论及应用：结论及应用：工业上往往根据上述原理，通过适当增加相工业上往往根据上述原理，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。例如，在硫酸工业中常通入过产量、降低成本。例如，在硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三量的空气使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三氧化硫。氧化硫。2021/8/11 星期三6二、压强对化学平衡的影响二、压强对化学平衡的影响1 1根据图根据图2 22121的数据，的数据，分析压强改分析压强改变是如何影变是如何影响合成氨的响合成氨的平衡的平衡的?N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)2021/8/11 星期三7二、压强对化学平衡的影响二、压强对化学平衡的影响2 2对于某些有气体参与的可逆反应，通过改变对于某些有气体参与的可逆反应，通过改变反应容器的体积来改变体系的压强，有可能使平反应容器的体积来改变体系的压强，有可能使平衡发生移动。衡发生移动。请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生成请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。2021/8/11 星期三8结论及应用：结论及应用：对有气体参加的可逆反应：对有气体参加的可逆反应：a A(g)b B(g)a A(g)b B(g)平衡常数可表示为：平衡常数可表示为：若若abab，即正反应方向是，即正反应方向是气体分子数目减小的气体分子数目减小的反应，反应，增大压强增大压强，平衡向正反应，平衡向正反应方向方向移动；移动；若若a=ba=b，即反应前后气体分子数目不变的反应，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反应体系的压强，平衡不发生移动；改变反应体系的压强，平衡不发生移动；若若abab，即正反应方向是气体分子数目增大的反应，即正反应方向是气体分子数目增大的反应，增大压强，平衡逆向移动。增大压强，平衡逆向移动。N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 32021/8/11 星期三92 2根据图根据图2 22121的数据，的数据，分析分析温度改温度改变变是如何影是如何影响合成氨的响合成氨的平衡的平衡的?N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3 00 0 粉红色粉红色 蓝色蓝色2021/8/11 星期三11三、温度对化学平衡的影响三、温度对化学平衡的影响2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4 00红棕色红棕色 无色无色2021/8/11 星期三12结论及应用：结论及应用：大量实验研究表明，在其他条件不变的情况下，大量实验研究表明，在其他条件不变的情况下，升高升高温度，化学平衡向温度，化学平衡向吸热反应吸热反应方向移动；方向移动；降低降低温度，化学平衡向温度，化学平衡向放热反应放热反应方向移动。方向移动。N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3 002021/8/11 星期三13 增大增大(减小减小)反应物浓度或减小反应物浓度或减小(增大增大)生生成物浓度，平衡朝着正成物浓度，平衡朝着正(逆逆)反应方向移动；反应方向移动；增大增大(减小减小)体系压强，平衡朝着气态物体系压强，平衡朝着气态物质减少质减少(增多增多)的方向移动；的方向移动；升高升高(降低降低)体系温度，平衡朝着吸体系温度，平衡朝着吸(放放)热方向移动。热方向移动。早在早在18881888年，法国科学家勒夏年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：也叫化学平衡移动原理：改改变影响化学平衡的一个因变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。种改变的方向移动。2021/8/11 星期三14四、催化剂对化学平衡的影响四、催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了反应的活化催化剂降低了反应的活化能，正反应的活化能降低，逆能，正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正反应反应的活化能也降低，正反应的活化分子百分数增加几倍，的活化分子百分数增加几倍，逆反应的活化分子百分数也增逆反应的活化分子百分数也增加几倍，正逆反应速率增加的加几倍，正逆反应速率增加的倍数相等，加催化剂，不能使倍数相等，加催化剂，不能使平衡发生移动，只影响到达平平衡发生移动，只影响到达平衡的时间。衡的时间。2021/8/11 星期三15N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)92.4kJmol92.4kJmol1 1已知已知N N2 2与与H H2 2反应合成反应合成NHNH3 3是一个可逆是一个可逆反应，其热化学方程式为：反应，其热化学方程式为：合成氨的工艺流程如图合成氨的工艺流程如图2 22424所所示。在工业生产中，可以通过以下示。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。有关知识分析采取这些措施的原因。1 1向反应器中注入过量向反应器中注入过量N N2 2。2 2采用适当的催化剂。采用适当的催化剂。3 3在高压下进行反应。在高压下进行反应。4 4在较高温度下进行反应。在较高温度下进行反应。2021/8/11 星期三16信息提示信息提示！有关化学平衡的计算规则和化学平衡移有关化学平衡的计算规则和化学平衡移动原理有着广泛的适用性，可用于研究动原理有着广泛的适用性，可用于研究所有的化学动态平衡，如后续即将讨论所有的化学动态平衡，如后续即将讨论的的电离平衡、水解平衡电离平衡、水解平衡和和沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡等。我们要学会用平衡的观点去解释有等。我们要学会用平衡的观点去解释有关的化学现象，揭示化学反应的规律。关的化学现象，揭示化学反应的规律。2021/8/11 星期三17练习与实践练习与实践8 8在硫酸工业中有如下反应：在硫酸工业中有如下反应：请回答以下问题：请回答以下问题：(1)(1)为什么在生产上要用过量的空气为什么在生产上要用过量的空气?(2)(2)为什么要使用催化剂为什么要使用催化剂?(3)(3)为什么不在高温下进行反应为什么不在高温下进行反应?2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)H0(g)H02021/8/11 星期三18练习与实践练习与实践7 7在一定条件下，反应：在一定条件下，反应：在一密闭体系中达到化学平衡。在一密闭体系中达到化学平衡。(1)(1)请写出该反应的平衡常数表达式：请写出该反应的平衡常数表达式：(2)(2)请说明改变下列条件时，平衡如何移动。请说明改变下列条件时，平衡如何移动。a a保持压强不变，升高温度；保持压强不变，升高温度；b b保持温度不变，缩小容器的体积；保持温度不变，缩小容器的体积；c c保持体积不变，通入氢气。保持体积不变，通入氢气。H H2 2(g)(g)I I2 2(g)2HI(g)H0(g)2HI(g)H02021/8/11 星期三19练习与实践练习与实践 1 1某一化学反应，反应物和生成物都是气体，某一化学反应，反应物和生成物都是气体，改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是动的是 ()()A A增大反应物浓度增大反应物浓度 B B减小反应容器的体积减小反应容器的体积C C增大生成物浓度增大生成物浓度 D D升高反应温度升高反应温度2 2压强变化不会使下列化学反应的平衡发生压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是移动的是 ()()A.FeA.Fe2 2O O3 3(g)(g)3CO(g)2Fe(s)3CO(g)2Fe(s)3CO3CO2 2(g)(g)B.NB.N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3C.2SOC.2SO2 2(g)(g)O O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)D.C(s)D.C(s)COCO2 2(g)2CO(g)(g)2CO(g)2021/8/11 星期三20练习与实践练习与实践3 3已知化学反应已知化学反应2A(?)+B(g)2A(?)+B(g)2C(?)2C(?)达到平衡，当增大压强时，平衡向达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则逆反应方向移动，则 ()()A AA A是气体，是气体，C C是固体是固体B BA A、C C均为气体均为气体C CA A、C C均为固体均为固体D DA A是固体，是固体，C C是气体是气体2021/8/11 星期三21练习与实践练习与实践4 4反应反应A(g)+3B(g)2C(g)H0A(g)+3B(g)2C(g)Hbab2021/8/11 星期三24 化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变时，化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变时，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，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的动，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。过程。2021/8/11 星期三252021/8/11 星期三262021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三292021/8/11 星期三302021/8/11 星期三312021/8/11 星期三322021/8/11 星期三332021/8/11 星期三342021/8/11 星期三352021/8/11 星期三362021/8/11 星期三37