三单元化学平衡的移动市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三单元,化学平衡移动,苏教版选修4专项2 化学反应速率与化学平衡,第1页,第1页,浓度对平衡影响v-t图分析,V,正,V,逆,V,速率,V,正,V,逆,0,t,时间,平衡向正反应方向移动,增大反应物浓度,第2页,第2页,一、化学平衡移动,1、概念：改变外界条件，破坏原有平衡状态，建立起新平衡状态过程。（P49）,旧平衡,V,正,=V,逆,条件改变,v,正,v,逆,新平衡,V,正,=V,逆,2、移动原因：,外界条件发生改变,。,第3页,第3页,若V,正,V,逆,，,平衡向,正,反应方向移动。,平衡,不,移动。,若V,正,V,逆,，,平衡向,逆,反应方向移动。,若V,正,V,逆,，,二、化学平衡移动方向,当外界条件改变后：,注意：移动方向：由v正和v逆相对大小决定。,第4页,第4页,浓度对平衡影响v-t图分析,V,正,V,逆,V,速率,V,正,V,逆,0,t,时间,平衡向正反应方向移动,增大反应物浓度,第5页,第5页,浓 度,压 强,温 度,催化剂,其它原因,影响化学反应速率原因,气体,第6页,第6页,一、浓度对化学平衡影响,已知铬酸根和重铬酸根离子间存在下列平衡：,2CrO,4,2,2H,Cr,2,O,7,2,H,2,O,黄色,橙色,试验现象,试验结论,试验1,试验2,加HNO3,加NaOH,溶液从,黄色,向,橙色,转变,溶液从,橙色,向,黄色,转变,增大反应物,浓度，平衡向,正反应,移动,减小反应物,浓度，平衡向,逆反应,移动,第7页,第7页,二、,影响化学平衡原因,（一）浓度,条件改变,原因,移动方向,增大反应物浓度,增大生成物浓度,减小反应物浓度,减小生成物浓度,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,正,V,逆,正反应方向,正反应方向,逆反应方向,逆反应方向,第8页,第8页,1、工业上制取硫酸过程中，有一主要反应：,在实际生产过程中，惯用,过量空气,与成本较高SO,2,作用，为何？,练习,工业上用适当增长相对廉价反应物或,及时分离出生成物办法提升产量。,第9页,第9页,2、已知 FeCl,3,（棕黄）+3KSCN（无色）Fe(SCN),3,（血红色）+3KCl，充足反应后，采用下列,办法将会造成混合体系颜色加深。,（1）向混合体系中加入氯化铁固体,（2）向混合体系中加入硫酸铁固体,（3）向混合体系中加入氯化钠固体,（4）向混合体系中加入,氯化钾,固体,（5）向混合体系中加入NH,4,SCN固体,练习,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,第10页,第10页,在,定温定容,容器中发生N,2,+3H,2,2NH,3,，,当反应达到平衡后，下列办法将会对化学平衡产生什么影响？（填正向移动或逆向移动或不移动）,（1）向容器中充氮气,（2）向容器中充氢气,（3）向容器中充氨气,（4）向容器中充氦气,（5）向容器中充入氯化氢气体,练习,正向移动,正向移动,逆向移动,不移动,正向移动,第11页,第11页,练习2、在密闭容器中进行下列反应,CO,2,(g)+C(s)2CO(g)H0,达到平衡后，改变下列条件，则指定物质浓度及平衡如何改变：,（1）增长C，平衡,c(CO),.,不移动,不变,第12页,第12页,注意,（1）增加固体或纯液体量，因为浓度不变，因此化学平衡不移动。,（2）在溶液中进行反应，假如是稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度减小，V(正)、V(逆)都减小，但减小程度不同，总结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大方向移动。,第13页,第13页,练习：在0.1 mol/L CH,3,COOH溶液中存在下列电离平衡:CH,3,COOH CH,3,COO,-,+H,+,对于该平衡,下列叙述正确是(),A、加入水时，平衡向逆反应方向移动。,B、加入少许氢氧化钠固体，平衡向正反应方向移动。,C、加入少许0.1 mol/L HCl溶液，溶液中c(H,+,)减小,D、加入少许CH,3,COONa固体，平衡向正反应方向移动,B,第14页,第14页,增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向,移动,增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向,移动,一、浓度改变对化学平衡影响,正反应方向,逆反应方向,第15页,第15页,二、压强对化学平衡影响,1依据图221数据，分析压强改变是如何影响合成氨平衡?,N,2,(g)3H,2,(g)2NH,3,(g),第16页,第16页,二、压强对化学平衡影响,2对于一些有气体参与可逆反应，通过改变反应容器体积来改变体系压强，有也许使平衡发生移动。,请写出下列可逆反应平衡常数表示式，利用反应物与生成物浓度改变来解释增大或减小体系压强对平衡影响。,第17页,第17页,对于有,气体,参与或生成反应，其它条件不变时：,增大压强,，向气体,体积缩小,方向移动；,减小压强,，向气体,体积增大,方向移动,注意 压强改变(是通过改变容器体积实现)必须改变混合气体,浓度,，造成速率改变时，才也许使平衡移动。,第18页,第18页,在定温、,容积可变,容器中充入1molN,2,和3molH,2,，发生反应N,2,+3H,2,2NH,3,，当反应达到平衡后，下列办法将会对化学平衡产生什么影响？（填正向移动或逆向移动或不移动）,例：,正向移动,逆向移动,不移动,（1）,压缩,容器,容积,（2）,定压,向容器中充入,氦,气,（3）,定容,容器中充入,氦,气,增大压强,正向移动,减小压强,逆向移动,第19页,第19页,注意：充入”惰性气体”,a 恒压 当成”,减压,”,b 恒容 速率不变，平衡不移动,第20页,第20页,例：,I,2,+H,2,2HI,增大体系压强，,平衡不移动，,但浓度增大，颜色加深，速率加快！,对于反应前后气体分子数目,不变,反应，压强改变，平衡,不,移动,第21页,第21页,练习3、在密闭容器中进行下列反应,CO,2,(g)+C(s)2CO(g)H0,达到平衡后，改变下列条件，则指定物质浓度及平衡如何改变：,（2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡,;,c(CO,2,),。,（3）通入N,2,，保持密闭容器,体积和温度不变,，则平衡,;,c(CO,2,),。,（4）通入N,2,，保持密闭容器,压强和温度不变,，则平衡,;,c(CO,2,),。,逆向移动,增大,不移动,不变,正向移动,减小,第22页,第22页,二、压强改变对化学平衡影响,总 结,1、增大压强，化学平衡向着气体分子数目减少方向移动；,2、减小压强，化学平衡向着气体分子数目增多方向移动。,3、,对于反应前后气体分子数目不变反应，改变压强平衡不移动,第23页,第23页,2依据图221数据，分析,温度改变,是如何影响合成氨平衡?,N,2,3H,2,2NH,3,H0,粉红色,蓝色,第25页,第25页,三、温度对化学平衡影响,2NO,2,N,2,O,4,H0,红棕色,无色,第26页,第26页,结论及应用：,大量试验研究表明，在其它条件不变情况下，,升高,温度，化学平衡向,吸热,反应方向移动；,减少,温度，化学平衡向,放热,反应方向移动。,N,2,3H,2,2NH,3,H0,第27页,第27页,四、催化剂对化学平衡影响,催化剂减少了反应活化能，正反应活化能减少，逆反应活化能也减少，正反应活化分子百分数增长几倍，逆反应活化分子百分数也增长几倍，正逆反应速率增长倍数相等，,加催化剂，不能使平衡发生移动,，只影响到达平衡时间。,第28页,第28页,改变反应条件,平 衡 移 动,增大,反应物浓度,减少,生成物浓度,向,正,方向移动,减小,反应物浓度,增长,生成物浓度,向,逆,方向移动,增 大,压 强,减 小,压 强,向体积,增大,方向移动,升 高,温 度,向,吸热,反应方向移动,向,放热,反应方向移动,降 低,温 度,总结改变反应条件时平衡移动方向,向体积,缩小,方向移动,第29页,第29页,早在1888年，法国科学家勒夏特列就发觉了这其中规律，并总结出著名勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：,假如改变影响平衡一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够,削弱,这种改变方向移动。,第30页,第30页,化学平衡移动原理,勒夏特列原理,假如改变影响平衡一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够,削弱,这种改变方向移动。,注意：,是“,削弱,”这种改变，不是“,消除,”这种改变,勒夏特列原理适合用于任何,动态平衡体系,（如：溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），,未平衡状态,不能用此来分析,平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能用来判断建立平衡所需时间。,第31页,第31页,练习与实践,8在硫酸工业中有下列反应：,请回答下列问题：,(1)为何在生产上要用过量空气?,(2)为何要使用催化剂?,(3)为何不在高温下进行反应?,2SO,2,(g)O,2,(g)2SO,3,(g)H0,第32页,第32页,N,2,(g)3H,2,(g)2NH,3,(g),92.4kJmol,1,已知N,2,与H,2,反应合成NH,3,是一个可逆反应，其热化学方程式为：,合成氨工艺流程如图224所表示。在工业生产中，能够通过下列路径来提升合成氨产率。请利用相关知识分析采用这些办法原因。,1向反应器中注入过量N,2,。,2采用适当催化剂。,3在高压下进行反应。,4在较高温度下进行反应。,第33页,第33页,浓度对平衡影响v-t图分析1,V,正,V,逆,V,速率,V,正,V,逆,0,t,时间,平衡向正反应方向移动,增大反应物浓度,第34页,第34页,浓度对平衡影响v-t图分析2,V,逆,V,正,V,速率,V,正,V,逆,0,t,时间,平衡向逆反应方向移动,增大生成物浓度,第35页,第35页,浓度对平衡影响v-t图分析3,V,正,V,逆,V,正,V,逆,t,时间,V,速率,0,平衡向逆反应方向移动,减小反应物浓度,第36页,第36页,浓度对平衡影响v-t图分析4,V,逆,V,正,V,正,V,逆,t,时间,V,速率,0,平衡向正反应方向移动,减小生成物浓度,第37页,第37页,信息提醒,！,相关化学平衡计算规则和化学平衡移动原理有着广泛合用性，可用于研究所有化学动态平衡，如后续即将讨论,电离平衡、水解平衡,和,沉淀溶解平衡,等。我们要学会用平衡观点去解释相关化学现象，揭示化学反应规律。,第38页,第38页,练习与实践,7在一定条件下，反应：,在一密闭体系中达到化学平衡。,(1)请写出该反应平衡常数表示式：,(2)请阐明改变下列条件时，平衡如何移动。,a保持压强不变，升高温度；,b保持温度不变，缩小容器体积；,c保持体积不变，通入氢气。,H,2,(g)I,2,(g)2HI(g)H0,第39页,第39页,练习与实践,1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动是 (),A增大反应物浓度 B减小反应容器体积,C增大生成物浓度 D升高反应温度,2压强改变不会使下列化学反应平衡发生移动是 (),A.Fe,2,O,3,(g)3CO(g)2Fe(s)3CO,2,(g),B.N,2,3H,2,2NH,3,C.2SO,2,(g)O,2,(g)2SO,3,(g),D.C(s)CO,2,(g)2CO(g),第40页,第40页,练习与实践,3已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达到平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则 (),AA是气体，C是固体,BA、C均为气体,CA、C均为固体,DA是固体，C是气体,第41页,第41页,练习与实践,4反应A(g)+3B(g)2C(g)Hb,第44页,第44页,化学平衡状态只有在一定条件下才干保持。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平衡状态。化学平衡移动，就是改变外界条件，破坏原有平衡状态，建立起新平衡状态过程。,第45页,第45页,浓度引起平衡移动v-t图分析,减小生成物浓度,t,2,1、浓度改变对化学平衡影响,V,正,V,逆,平衡正向移动,V,(逆),V,V,(正),t,V(正)=V(逆),0,t,1,增大反应物浓度,t,2,V,(正),V,(逆),V,(正)=V,(逆,),t,3,V,(正),V,(逆),V,(正)=,V,(逆),t,3,0,V,t,V,(正),V,(逆),V,(正)=,V,(逆),t,1,结论：,增长反应物浓度或减小生成物浓度都可使平衡正向移动,第46页,第46页,浓度引起平衡移动v-t图分析,减小反应物浓度,t,2,1、浓度改变对化学平衡影响,V,逆,V,正,平衡逆反应方向移动,V,(逆),V,V,(正),t,V(正)=V(逆),0,t,1,增大生成物浓度,t,2,V,(逆),V,(正),V,(正)=V,(逆,),t,3,V,(逆),V,(正),V,(正)=,V,(逆),t,3,0,V,t,V,(正),V,(逆),V,(正)=,V,(逆),t,1,结论：,增长生成物浓度或减小反应物浓度都可使平衡向逆反应方向移动,第47页,第47页,2、压强改变对化学平衡影响,(1)、增大压强，对于有气体参与和气体生成化学反应来讲，由于缩小了体积，气体浓度增大，提升了反应速率。,(2)、若两边都有气体，则改变压强同时改变正逆反应速率，当反应前后分子数目不同，速率改变倍数不同，分子数目多一侧速率改变倍数大。,（3）、当反应前后体积相同时，增大倍数相同。,对于一些有气体参与可逆反应，由于压强改变引起了浓度改变，有也许使平衡发生移动,。,第48页,第48页,V,小,V,大,平衡向气体体积减小方向移动,V,大,V,小,平衡向气体体积增大方向移动,结论：,增长压强可使平衡向气体减小方向移动;减小压强可使平衡向气体体积增大方向移动.,压强引起平衡移动v-t图分析,减小压强,t,2,2、,压强改变对化学平衡影响,V,(逆),V,V,(正),t,V(正)=V(逆),0,t,1,增大压强,t,2,V,(正),V,(逆),V,(正)=V,(逆,),t,3,V,逆,V,正,V,(正)=,V,(逆),t,3,0,V,t,V,(正),V,(逆),V,(正)=,V,(逆),t,1,N,2,3H,2,2NH,3,第49页,第49页,对于反应前后气体分子数目不变反应,压强引起平衡移动相关v-t图分析,V,t,0,V,(正),V,(逆),增大压强,减小压强,V,t,0,V,(正),V,(逆),V,正,=V,逆,V,正,=V,逆,V,正,V,逆,平衡不移动,H,2,(g)I,2,(g)2HI(g),第50页,第50页,3、温度改变对化学平衡影响,注意：,温度改变一定会影响化学平衡，使,平衡发生移动,结论,：在其它条件不变时，温度升高，会使化学平衡向吸热反应方向移动，温度减少会使化学平衡向放热方向移动。,第51页,第51页,3、温度改变对化学平衡影响,温度改变对正逆反应速率都会产生影响，但影响程度不同，温度改变对吸热反应速率比放热反应速率影响大。,详细表现在,：,升高温度，正、逆反应速率都增大，但增大倍数不同，吸热反应增大倍数大。,降低温度，正、逆反应速率都减小，但降低倍数不同，吸热反应降低倍数大。,第52页,第52页,3、温度改变对化学平衡影响,V,吸热,V,放热,V,t,0,V,(正),V,(逆),升高温度,V,吸,V,放,平衡向吸热方向移动,结论：,其它条件不变，升高温度平衡向吸热反应方向移动,温度引起平衡移动相关v-t图分析,第53页,第53页,3、温度改变对化学平衡影响,温度引起平衡移动相关v-t图分析,减少温度,V,t,0,V,(正),V,(逆),V,放热,V,吸热,V,放,V,吸,平衡向放热反应方向移动,结论：,其它条件不变，减少温度平衡向放热反应方向移动,第54页,第54页,t,时间,加入正催化剂,V,速率,V,正,V,逆,0,V,逆,=,V,正,催化剂同等程度改变正、逆反应速率（V,正,V,逆,）,使用催化剂，对化学平衡无影响。,正催化剂能缩短平衡到达时间,4、使用催化剂对化学平衡影响,t,时间,加入负催化剂,V,速率,V,正,V,逆,0,V,逆,=,V,正,第55页,第55页,四、几种平衡图像,mA(g)+nB(g),pC(g)+qD(g)；,H,转化率时间,对于反应,H,p+q,第56页,第56页,m+n=p+q,m+n0,H,0,第58页,第58页,mA(g)+nB(g),pC(g)+qD(g)；,H,m+np+q,m+np+q,第59页,第59页,转化率温度压强图,mA(g)+nB(g),pC(g)+qD(g)；,H,m+np+q,H,0,m+n0,第60页,第60页,含量温度压强图,mA(g)+nB(g),pC(g)+qD(g)；,H,m+np+q,H,0,m+n0,第61页,第61页,图象题 1,B,1.,对于达到平衡可逆反应:X+Y W+Z 增大压强,则反应速率改变图象如右下图所,示。据此分析 X、Y、W、Z汇集,状态是 （）,A.Z、W均为气态，X、Y中有一个为气体,B.Z、W中有一个为气体，X、Y均为气体,C.X、Y、Z均为非气体，W 为气体,D.X、Y均为气体，Z、W 皆为非气体,v,V（正）,V（正）,V（逆）,V（逆）,时间,t,第62页,第62页,2.已知某可逆反应：,m A(,气,）+n B（,气,）p C（,气,）,H,在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t 时，温度T,和压强 p和反应物B在混合气体中,百分含量B%关系曲线。由曲,线分析，以下判断正确是（）,A.T,1,T,2,p,1,p,2,m+n p,H0,T,1,T,2,p,1,p,2,m+n p,H0,T,1,T,2,p,1,p,2,m+n p,H0,0 t,1,t,2,t,3,t,B%,T,1,P,2,T,2,P,2,T,2,P,1,C,图象题 2,第63页,第63页,图象题 3,3.,已知反应3A(g)+B(g)C(s)+4D(g)H 0,下图中a、b 表示一定条件下，D体积分数随时间t改变情况，若要使曲线b 变为曲线 a，可采用办法是（）,增大 B 浓度,升高反应温度,缩小反应容器体积,加入催化剂,1,4,3,2,1,2,3,1,2,3,4,3,A.B.C.D.,D%,a,b,时间 t,D,第64页,第64页,图象题 4,m A(,固,）+n B（,气,）p C（,气,）+Q,上述可逆反应在一定条件下反应，,B体积分数B%与压强关系如,右图所表示，相关叙述正确是,A.m+n p,B.n p,C.x点状态时混合体系中,v,正,v,逆,D.x 点状态比 y点状态,混合体系中反应速率快,x,y,压强,B%,4.,n,p,第65页,第65页,（1）混合气体颜色不再改变 （）,（2）混合气体平均相对分子质量不变 （）,（3）混合气体密度不变 （）,（4）混合气体压强不变 （）,（5）单位时间内消耗2nmolNO,2,同时生成2nmolO,2,（）,(6)O,2,气体物质量浓度不变 （）,1.在固定体积密闭容器中发生反应：,2NO,2,2NO +O,2,该反应达到平衡标志是：,化学平衡状态判断,第66页,第66页,练习题,2.,已知：CO(g)+NO,2,(g)CO,2,(g)+NO(g),在一定条件下达到化学平衡后，减少温度，混合物颜色,变浅下列关于该反应说法正确是_,A.该反应为放热反应,B.降温后 CO 浓度增大,C.降温后 NO,2,转化率增长,D.降温后 NO 体积分数增大,E.增大压强混合气体颜色不变,F.恒容时，通入 He 气体，混合气体颜色不变,G.恒压时，通入 He 气体，混合气体颜色不变,A,C,D,F,第67页,第67页,化学平衡计算,1,在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH,3,体积分数为25%,若反应后条件保持不变，则反应后缩小气,体积与原反应物体积比值是（）,A.1/5 B.1/4,C 1/3.D 1/2.,解,N,2,+3 H,2,2 NH,3,1 3 2 2,V,设原反应物体积为 V，反应后缩小体积为 x,x,(V-x),25%,=,解之，得：x=1/5V,因此，其比值为：1:5,A,第68页,第68页,化学平衡计算,2,一定条件下，在容积为 2 L 密闭容器例加入一定物质量,A 气体，发生下列反应并建立平衡：,A（g)2 B(g),2 B(g)C(g)+2 D(g),测得平衡时各物质量浓度是：A=0.3mol/L,B=0.2mol/L,C=0.05mol/L。最初向容器里加入 A 物质量是_。,A(g)2B(g),2B(g)C(g)+2D(g),始 a 0,转,平 0.3 0.2,0.2 0.05,0.05,0.1,0,0.3,0.3,0.15,n(A)=a =(0.15+0.3)mol/L 2 L=0.9 mol,解,0.9 mol,第69页,第69页,练习4：在一密闭容器中充入1 molNO,2,建立平衡：,2NO,2,N,2,O,4,测得NO,2,转化率为a%。在其它条件不变时，再充入1 molNO,2,，待新平衡建立时，又测NO,2,转化率为b%,问 a、b值大小关系。,ba,第70页,第70页,