【化学】2.3.2《影响化学平衡的因素》课件(新人教版选修4)-(1).ppt

【化学】2.3.2影响化学平衡的因素课件(新人教版选修4)-(1)学习目标：学习目标：1.深入理解化学平衡的概念及其特征深入理解化学平衡的概念及其特征(动、等、定、同、变）；动、等、定、同、变）；2.学学会会用用图图示示的的方方法法表表示示在在可可逆逆反反应应中中，反反应应物或生成物浓度、反应速率随时间的变化；物或生成物浓度、反应速率随时间的变化；3.理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响；影响；4.理解平衡移动的原理。理解平衡移动的原理。定义：定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，可逆反应中，旧化学平衡的破坏，化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正正V逆逆V正正=V逆逆0条件改变条件改变 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立新平衡建立新平衡破坏旧平衡破坏旧平衡V正正=V逆逆0一定时间一定时间化学平衡的移动化学平衡的移动【思考与交流思考与交流】有哪些条件能改变化学平衡呢？有哪些条件能改变化学平衡呢？影响化学平衡状态的因素：实验影响化学平衡状态的因素：实验2-5滴加滴加310滴滴浓硫酸浓硫酸滴加滴加1020滴滴NaOHCr2O72-（橙色橙色）+H2OCrO42-（黄色黄色）+2H+1、浓度对化学平衡的影响：增大、浓度对化学平衡的影响：增大反应物浓度平衡正向移动反应物浓度平衡正向移动实验探究实验探究(实验实验26)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl现象：现象：溶液溶液变成变成红色红色(血红色血红色)A.加少量加少量FeCl3红色加深；红色加深；B.加少量加少量KSCN红色也加深；红色也加深；(无色无色)(黄色黄色)(无色无色)思考：加少量思考：加少量NaOH溶液颜色有何变化。溶液颜色有何变化。有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅由以上四图可以得出结论：由以上四图可以得出结论：1）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率2）改变浓度瞬间，）改变浓度瞬间，若若v(正正)v(逆逆)，平衡向正反应方向移动，平衡向正反应方向移动若若v(逆逆)v(正正)，平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动3）新旧平衡速率比较：）新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率意义：意义：增大成本较低的反应物的浓度，增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。提高成本较高的原料的转化率。2SO2+O2 2SO3（g)1 工业上采取什么措施增大SO2的转化率？2 增大SO2的浓度SO2的转化率将怎样变化？达新平衡时各成分的百分含量怎样变化？练习练习已知在氨水中存在下列平衡：已知在氨水中存在下列平衡：NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-(1)、向氨水中加入、向氨水中加入MgCl2固体，平衡向固体，平衡向移动，移动，OH-浓度浓度，NH4+浓度浓度。(2)、向氨水中加入浓盐酸，平衡向、向氨水中加入浓盐酸，平衡向移动，移动，此时溶液中浓度减小的粒子有此时溶液中浓度减小的粒子有。(3)、向氨水中加入少量、向氨水中加入少量NaOH固体，固体，平衡向平衡向移动，移动，此时发生的现象是此时发生的现象是。正反应方向正反应方向减小减小增大增大正反应方向正反应方向OH-、NH3H2O、NH3逆反应方向逆反应方向有气体放出有气体放出练习：练习：可逆反应可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？的浓度有何变化？增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度加入更多的碳加入更多的碳增加增加H2浓度浓度平衡正向移动，平衡正向移动，CO浓度增大浓度增大平衡不移动，平衡不移动，CO浓度不变浓度不变平衡逆向移动，平衡逆向移动，CO浓度减小浓度减小小结：增加固体或纯液体的量不能改变小结：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以其浓度，也不能改变速率，所以V V(正正)仍仍等于等于V V(逆逆)，平衡不移动。，平衡不移动。2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响实验探究实验探究2NO2(气气)N2O4(气气)现象：现象：(2体积，红棕色体积，红棕色)(1体积，无色体积，无色)A.加压混和气体颜色先深后浅；加压混和气体颜色先深后浅；B.减压混和气体颜色先浅后深。减压混和气体颜色先浅后深。压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响2NO2(气气)N2O4(气气)(2体积，红棕色体积，红棕色)(1体积，无色体积，无色)讨论讨论A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于色先变深是由于，后又，后又逐渐变浅是由于逐渐变浅是由于；B：当减压气体体积增大时，混和气体颜：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于色先变浅是由于，后又逐渐变深是由于后又逐渐变深是由于。NO2浓度增大浓度增大NO2浓度减小浓度减小平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动讨论讨论对于反应对于反应2NO2(气气)N2O4(气气)试比较以试比较以下三种状态下的压强关系：下三种状态下的压强关系：改变压强前混和气体压强改变压强前混和气体压强P1；改变压强后瞬；改变压强后瞬时气体压强时气体压强P2；改变压强达新平衡后混和气体压；改变压强达新平衡后混和气体压强强P3；加压：加压：；减压：减压：。结论结论在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：A：增大压强，会使化学平衡向着气体：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；体积缩小的方向移动；B：减小压强，会使化学平衡向着气体体：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。积增大的方向移动。P2P3P1P1P3P2aA(g)+bB(g)cC(g)图象观察图象观察压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响注意注意 对于反应前后气体总体积相等对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；的反应，改变压强对平衡无影响；例：对如下平衡例：对如下平衡A(气气)B(气气)2C(气气)D(固固)V正V逆0t1t2V正=V逆t3加压对化学平衡的影响加压对化学平衡的影响V正V逆0t1t2V正=V逆t3减压对化学平衡的影响减压对化学平衡的影响平衡混合物都是固体或液体的，改变平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；压强不能使平衡移动；压强的变化压强的变化实质是体系中气体的浓度实质是体系中气体的浓度同时等倍的变化同时等倍的变化导致平衡发生移动。导致平衡发生移动。变化规律变化规律:大的大增、小的小增；大的大增、小的小增；大的大减、小的小减大的大减、小的小减练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？分析反应物平衡是否移动？向哪个方向移动？分析反应物的转化率及各成分的百分含量的变化情况的转化率及各成分的百分含量的变化情况2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)H2S(g)H2(g)+S(s)正向移动正向移动不移动不移动逆向移动逆向移动逆向移动逆向移动不移动不移动思考：对于反应思考：对于反应和和，增大压强时，平衡没有，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？练习练习一定量的混合气体在密闭容器中发生反一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：应：mA(g)+nB(g)pC(g)达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的到原来的1/2但达到平衡时，但达到平衡时，C的浓度为原的浓度为原来的来的1.8倍，则下列说法正确的是倍，则下列说法正确的是A、m+npB、A的转化率降低的转化率降低C、平衡向正反应方向移动、平衡向正反应方向移动D、C的体积分数增加的体积分数增加(B)某某一一温温度度下下，在在一一带带有有活活塞塞的的体体积积可可变变的的密密闭闭容容器器中中，可可逆逆反反应应：N2+3H22NH3达达到到平平衡衡，若若向向活活塞塞施施加加一一定定的的压压力力，使使容容器器体体积积减减小小，则则下下列列叙叙述述正正确确的的是是()；若若保保持持该该容容器器的的体体积积不不变变，向向该该平平衡衡体体系系中中充充入入氩氩气气，则下列叙述正确的是则下列叙述正确的是()DEBCA.正正增大、增大、逆逆减少减少B.正正、逆逆均不变均不变D.平衡向右移动平衡向右移动E.正正、逆逆均增大均增大C.平衡不发生移动平衡不发生移动 某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(气)+3 B(气)2 C(气)达到平衡时，各物质的物质的量之比为n（A）n（B）n（C）=221。保持温度不变，以221的物质的量之比再充入A、B、C，则()A平衡不移动B再达平衡时，n（A）n（B）n（C）仍为221 C再达平衡时，C的体积分数增大D再达平衡时，正反应速率增大，逆反应速率减小c 一个真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200时发生了反应：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)，反应达到平衡时PCl5的分解率为M%，若在同一温度和同样容器中最初投入的是2molPCl5，反应达到平衡时PCl5的分解率为N%。M与N的关系是 ()AMNBMV(放放)，故平衡向吸热反应方向移动；故平衡向吸热反应方向移动；B：混和物遇冷，速率均减少，但：混和物遇冷，速率均减少，但V(吸吸)V(放放)，故平衡向放热反应方向移动；故平衡向放热反应方向移动；2NO2N2O4;H=-56.9kJ/mol讨论讨论对于反应对于反应2NO2(气气)N2O4(气气)57千焦千焦试比较以下三种状态下的温度关系：试比较以下三种状态下的温度关系：改变温度前混和气体温度改变温度前混和气体温度T1；改变温度后瞬时气体；改变温度后瞬时气体温度温度T2；改变温度达新平衡后混和气体温度；改变温度达新平衡后混和气体温度T3；升温：升温：；降温：降温：。结论结论在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：A：温度升高，会使化学平衡向着吸热：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；反应的方向移动；B：温度降低，会使化学平衡向着放热：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。反应的方向移动。T2T3T1T1T3T2温度对吸热反应速率影响更大温度对吸热反应速率影响更大温度对化学平衡的影响(图像)练习练习在高温下，反应在高温下，反应(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法是深，可采取的方法是A、减小压强、减小压强B、缩小体积、缩小体积C、升高温度、升高温度D、增大、增大H2浓度浓度(BC)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)4、催化剂对化学平衡的影响、催化剂对化学平衡的影响催化剂催化剂同等程度改变化学反应速率，同等程度改变化学反应速率，V正正=V逆逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。学平衡的移动。例：对如下平衡例：对如下平衡A(气气)B(气气)2C(气气)D(固固)V正V逆0t1t2V正=V逆t3正催化剂对化学平衡的影响正催化剂对化学平衡的影响V正V逆0t1t2V正=V逆t3负催化剂对化学平衡的影响负催化剂对化学平衡的影响练习练习对任何一个平衡体系，采取下列对任何一个平衡体系，采取下列措施一定引起平衡移动的是措施一定引起平衡移动的是A、加入一种反应物、加入一种反应物B、增加体系的压强、增加体系的压强C、升高温度、升高温度D、使用催化剂、使用催化剂(C)改变影响平衡的一个条件改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动方向化学平衡移动结果化学平衡移动结果浓度浓度增大反应物浓度增大反应物浓度向向正反应方向正反应方向移动移动反应物浓度反应物浓度减小减小减小反应物浓度减小反应物浓度向向逆反应方向逆反应方向移动移动反应物浓度反应物浓度增大增大增大生成物浓度增大生成物浓度向向逆反应方向逆反应方向移动移动生成物浓度生成物浓度减小减小减小生成物浓度减小生成物浓度向向正反应方向正反应方向移动移动生成物浓度生成物浓度增大增大压强压强增大体系压强增大体系压强向向气体体积减小气体体积减小的反应的反应方向移动方向移动体系压强体系压强减小减小减小体系压强减小体系压强向向气体体积增大气体体积增大的反应的反应方向移动方向移动体系压强体系压强增大增大温度温度升高温度升高温度向向吸热反应方向吸热反应方向移动移动体系温度体系温度降低降低降低温度降低温度向向放热反应方向放热反应方向移动移动体系温度体系温度升高升高催化剂催化剂 由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。影响化学平衡的条件小结影响化学平衡的条件小结勒沙持列原理：勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒沙特列原理。向移动。这就是勒沙特列原理。其中包含：其中包含：影响平衡的因素只有浓度、压强、温度影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；三种；原理的适用范围是只有一项条件变化的原理的适用范围是只有一项条件变化的情况情况（温度或压强或一种物质的浓度），（温度或压强或一种物质的浓度），当多当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；项条件同时发生变化时，情况比较复杂；平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。外界条件的变化。2 2、对对某某一一可可逆逆反反应应来来说说，使使用用催催化化剂剂的的作用是作用是()()A.A.提高反应物的平衡转化率提高反应物的平衡转化率B.B.以同样程度改变正逆反应的速率以同样程度改变正逆反应的速率C.C.增大正反应速率，降低逆反应速率增大正反应速率，降低逆反应速率D.D.改变平衡混合物的组成改变平衡混合物的组成BCO1L1L0.01molH20.01molT01L1200CO2H2CO0.006molH2O0.006mol0.004mol0.004molT2CO+H2O（气）（气）CO2+H2催化剂1200CO21L0.01molH20.01molT0AB等效平衡等效平衡相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。化学平衡状态的建立化学平衡状态的建立2SO2+O22SO3SO22molO21molSO30molSO20molO20molSO32molSO21molO20.5molSO31molSO20.5molO20.25molSO31.5molSO21.2molO20.6molSO30.8mol平衡状态平衡状态T、V不变不变H2（g）+I2（g）2HI（g）I21molH21molHI0mol同一平衡同一平衡状态状态平衡状态平衡状态T、V不变不变I20molH20molHI2molI22molH22molHI0molI20molH20molHI4mol四种情况中四种情况中达到平衡后，达到平衡后，I2、H2、HI的组成百的组成百分比是一定相同分比是一定相同的。的。2SO2+O22SO3A、B两容器中两容器中SO2（O2、SO3）百分比）百分比组成是相等的。组成是相等的。同一平衡状态同一平衡状态T、P不变不变SO22molO21molSO30molSO24molO22molSO30mol或或SO20molO20molSO34mol 在一定条件下在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下表：表：条件等效条件结果恒温恒容(n(g)0)投料换算成相同物质表示时量相量相同同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同恒温恒容(n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比等比例例两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化恒温恒压投料换算成相同物质表示时等比等比例例两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化即：对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应2A(g)B(g)2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为Kmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质：A4molA+2molBB2molA+1molB+2molCC2molC+1molBD2molCE1molA+0.5molB+1molC达到平衡后，C的物质的量浓度仍是Kmol/L的是（）DE一、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同相同，则二平衡等效，则二平衡等效。2在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物(或生成物)的物质的量的比例比例与原平与原平衡相同，则二平衡等效。衡相同，则二平衡等效。二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比相同。三、三、化学平衡常数：化学平衡常数：化学平衡常数化学平衡常数化学平衡常数化学平衡常数KK意义意义意义意义：表示反应进行的程度：表示反应进行的程度K值越大，表示反应进行的程度越大，反应值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。物转化率也越大。影响影响化学平衡常数的因素化学平衡常数的因素：K值不随浓度的改变值不随浓度的改变而改变，但随着温度的改变而改变。而改变，但随着温度的改变而改变。书写平衡常数应注意的几个问题：书写平衡常数应注意的几个问题：由于固体浓度为一常数，所以在平衡由于固体浓度为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。常数表达式中不再写出。由于水的物质的量浓度为一常数（由于水的物质的量浓度为一常数（55.6molL1），因平衡常数已归并，书写时不），因平衡常数已归并，书写时不必写出。必写出。此此课件下件下载可自行可自行编辑修改，修改，仅供参考！供参考！感感谢您的支持，我您的支持，我们努力做得更好！努力做得更好！谢谢!