1、专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 目标与素养:1.理解化学平衡移动的概念和移动的条件。(变化观念与平衡思想)2.理解温度、浓度、压强的改变对化学平衡的影响。(变化观念与平衡思想)3.理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。(证据推理与模型认知)自 主 预 习 探 新 知 一、化学平衡状态的移动1化学平衡移动概念与实质(1)概念:当一个可逆反应达到平衡后,如果 、温度等反应条件改变,原来的平衡状态被破坏,化学平衡会移动,在一段时间后会达到新的化学平衡状态。(2)实质:改变条件后,v正 v逆,各组分的百分含量发生 。浓度压强改变一、化学平衡状态的移动2化学平衡移动的过程分析
2、一、化学平衡状态的移动3化学平衡移动方向的判断条件改变若v正v逆,平衡 移动若v正v逆,平衡向 方向移动若v正v逆,平衡向 方向移动不逆反应正反应二、浓度变化对化学平衡的影响1实验探究(2)实验步骤:.向试管中加入 4 mL 0.1 molL1 的 K2Cr2O7 溶液,再滴加数滴 1 molL1 NaOH 溶液。二、浓度变化对化学平衡的影响.向上述溶液中滴加 1 molL1HNO3 溶液。实验现象结论 实验滴加NaOH溶液后,溶液 变浅,逐渐变为 平衡向 方向移动实验滴加 HNO3 后,溶液 变浅,逐渐变为 平衡向 方向移动 橙色黄色正反应黄色橙色逆反应二、浓度变化对化学平衡的影响2.结论及
3、应用 二、浓度变化对化学平衡的影响应用:适当 相对廉价的反应物或 生成物,从而提高产物产量、降低成本。及时分离出增加二、浓度变化对化学平衡的影响微点拨:固体或纯液体浓度可视为定值,改变固体或纯液体用量,其浓度保持不变,化学平衡不移动。三、压强变化对化学平衡的影响1压强对平衡移动的影响的实例探讨改变压强对平衡的影响 可逆反应平衡常数表达式增大压强减小压强 N2(g)3H2(g)2NH3(g)_向移动_向移动Kc2NH3cN2c3H2逆正三、压强变化对化学平衡的影响N2O4(g)2NO2(g)_ 向移动 向移动 FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)_ 移动 移动 Kc2NO2cN2O4Kc
4、CO2cCO逆正不不三、压强变化对化学平衡的影响2.结论对于有气体参加的可逆反应,aA(g)bB(g),其平衡常数 K_,改变体系压强时:若 ab,即正反应方向是气体分子数目减小的反应,增大压强,平衡移动;cbBcaA正向三、压强变化对化学平衡的影响若 ab,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 移动;若 a0(粉红色)(蓝色)实验步骤 四、温度变化对化学平衡的影响实验现象溶液由紫色变为 溶液不变色溶液由紫色变为 实验结论升高温度,平衡向 方向移动;降低温度,平衡向 方向移动 逆反应蓝色粉红色正反应四、温度变化对化学平衡的影响2.结论(其他条件不变化时)升高温度,化学平衡
5、向 反应方向移动;降低温度,化学平衡向 反应方向移动。放热吸热四、温度变化对化学平衡的影响微点拨:温度变化,化学平衡一定会发生移动。五、催化剂对化学平衡的影响加入催化剂可以大大地加快反应速率,是因为它可以降低反应所需 ,从而提高活化分子 ,从而增大反应速率,但是由于催化剂能够 地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动 影响。无活化能百分含量同等程度五、催化剂对化学平衡的影响微点拨:催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率,缩短达到平衡所需要的时间。六、勒夏特列原理1概念如果改变影响平衡的一个因素(如浓度、压强或温度),平衡将向能够这种改变
6、的方向移动,也称化学平衡移动原理。减弱六、勒夏特列原理2应用工业合成氨反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1措施原因 加入过量的 N2促进平衡移向,提高的转化率 采用适当的催化剂加快反应速率正向H2六、勒夏特列原理采用高压有利于平衡向 移动 采用较高温度 同时提高催化剂的活性 将氨液化并及时分离有利于平衡向 移动正反应方向正反应方向加快反应速率六、勒夏特列原理3.正确理解化学平衡移动原理(1)勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”,具体可理解如下:若将体系温度从50 升高到80,则化学平衡向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时50 t80。六、勒夏特
7、列原理若对体系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加压,例如从30 MPa加压到60 MPa,化学平衡向气体体积减小的方向移动,达到新的平衡状态时30 MPap60 MPa。若增大平衡体系Fe3(aq)3SCN(aq)Fe(SCN)3(aq)中Fe3的浓度,例如由0.01 molL1增至0.02 molL1,平衡正向移动,则在新平衡状态下,0.01 molL1c(Fe3)0.02 molL1。六、勒夏特列原理(2)勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系,对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。1判断正误
8、(正确的打“”,错误的打“”)。(1)化学反应速率改变,平衡一定发生移动。()(2)改变温度,所有的化学平衡一定会发生移动。()(3)有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变压强一定能使平衡发生移动。()(4)可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡后,增大压强,v正增大,v逆减小。()答案:(1)(2)(3)(4)2在一定条件下,工业制取SO3的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H”“”或“v逆知平衡正向移动,则mnpq;图中t1时刻v正、v逆均减小,故为减小压强,由v正(1)若两个图象表示温度的影响,则正反应是吸热反应还是放热反应?(2)图能否表示增大反应物浓度对平
9、衡的影响,为什么?提示:(1)吸热反应。(2)不能。t1时刻,增大反应物浓度的瞬间,逆反应速率不变。已知反应mA(g)nB(g)pC(g)H0,mnv逆,t1时v正突增,故为增大反应物浓度,平衡正向移动;图象v正v逆,t1时v逆突减,故为减小生成物浓度,平衡正向移动;图象v逆v正,t1时v逆突增,故为增大生成物浓度,平衡逆向移动;图象v逆v正,t1时v正突减,故为减小反应物浓度,平衡逆向移动。答案:(1)(2)当 堂 达 标 提 素 养 1下列叙述中说明某化学平衡一定发生移动的是()A混合体系中气体密度发生变化B正、逆反应速率改变C混合物中各组分的浓度改变D反应物的转化率改变D 对于反应前后气
10、体体积相等的反应来说,增大压强,气体的密度增大,平衡不移动,A错误;对于反应前后气体体积不变的反应,增大压强反应速率增大,但平衡不发生变化,B错误;对于反应前后气体体积相等的反应来说,增大体系的体积,体系各组分的物质的量浓度减小,平衡不移动,C错误;反应物的转化率发生变化,说明物质的量一定在变化,化学平衡一定发生移动,D正确。2反应2A(g)2B(g)E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是()A加压 B减压C减少E的浓度D降温D 正反应速率降低,可能是减压或降温,A的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,只能是降温。3在某温度下,反应ClF(g)
11、F2(g)ClF3(g)H268 kJmol1,在密闭容器中达到平衡,下列说法中正确的是()A升高温度,平衡常数不变,平衡向正反应方向移动B升高温度,平衡常数减小C升高温度,平衡向正反应方向移动,F2的转化率增大D降低温度,ClF3的产率增大C 因为H0,升高温度,平衡常数增大,平衡向正反应方向移动,降低温度平衡向逆反应方向移动。4下列不能用勒夏特列原理解释的事实是()A红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅B氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C黄绿色的氯水光照后颜色变浅D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B A项,涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡
12、转化,故可以用勒夏特列原理解释;B项,加压后平衡不移动,但体积缩小,浓度增大使颜色变深,不能用勒夏特列原理解释;C项,光照后,次氯酸见光分解,使氯气与水反应的平衡向右移动,故可以用勒夏特列原理解释;D项,在该溶液中存在平衡:Fe33SCNFe(SCN)3,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,即向逆反应方向移动,使Fe(SCN)3(红色)的浓度降低,所以溶液颜色变浅或褪去,可以用勒夏特列原理解释。5反应3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g),在一可变容积的密闭容器中进行,试回答:(1)增加Fe的量,其正反应速率
13、的变化是_(填“增大”“不变”或“减小”,以下相同),平衡_(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”,以下相同)移动。(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率_,平衡_移动。(3)保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率_,平衡_移动。(4)保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率_,平衡_移动。解析:增加Fe的量,其正反应速率不变,平衡不移动;将容器的体积缩小一半,压强增大,其正反应速率增大,但反应前后气体体积不变,平衡不移动;保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但容器中原气体的浓度不变,正反应速率不变,平衡不移动;保持体积不变,充入水蒸气,反应物的浓度增大,其正反应速率增大,平衡向正反应方向移动。答案:(1)不变 不(2)增大 不(3)不变 不(4)增大 向正反应方向点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!