高中化學 2.3 化學平衡課件 新人教選版修4.ppt

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化學反應原理,第二章化學反應速率和化學平衡,第三節(jié)化學平衡,思考：20℃時，將一塊質量為40g的NaCl晶體投入到100g水中，充分攪拌，至固體不再溶解為止，靜置。經過相當長的時間后，發(fā)現(xiàn)NaCl晶體質量不再發(fā)生變化，但NaCl晶體的形狀可能發(fā)生改變，為什么？,什么是飽和溶液？,在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質的溶液，叫做這種溶質的飽和溶液。,飽和溶液中溶質的溶解過程完全停止了嗎？,沒有！以NaCl溶解于水為例，NaCl溶解的速率與溶解在水中的NaCl結晶析出晶體的速率相等。,,v溶解>v結晶,v溶解v逆”？4、可逆反應進行方向與正逆反應速率有何聯(lián)系？如何理解？,定義：可逆反應中，舊化學平衡被破壞，新化學平衡建立過程，叫做化學平衡的移動。,v正≠v逆,v正=v逆≠0,,條件改變,,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,v正=v逆≠0,′,′,一定時間,二、化學平衡的移動,′,′,【思考與交流】,有哪些條件能改變化學平衡呢？,1、濃度對化學平衡的影響（P26）,溶液橙色加深,溶液黃色加深,現(xiàn)象分析:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黃色,增大c(H+),c(Cr2O72-)增大,平衡逆向移動,減小c(H+),平衡正向移動,結論:增大生成物的濃度平衡向逆反應方向移動,結論:減小生成物的濃度平衡向正反應方向移動,溶液黃色加深,c(CrO42-)增大,溶液橙色加深,實驗探究(P27實驗2－6)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl現(xiàn)象：溶液變成紅色,(紅色),A.加少量FeCl3的紅色加深；,B.加少量KSCN的紅色也加深；,(無色),(黃色),(無色),思考——加少量NaOH溶液顏色有何變化。,有紅褐色沉淀生成，溶液紅色變淺,,實驗結論：,在其他條件不變時，增大反應物或減小生成物的濃度化學平衡向正反應方向移動減小反應物或增大生成物的濃度化學平衡向逆反應方向移動,向右移動,向左移動,,原因分析:,運用濃度對化學反應速率的影響以及化學平衡的建立等知識，解釋濃度對化學平衡的影響,,t2,,,,v”正=v”逆,v’逆,v,正,,,,t3,平衡狀態(tài)Ⅱ,增大反應物濃度,速率-時間關系圖：,原因分析:,增加反應物的濃度,v正>v逆，平衡向正反應方向移動；,當減小反應物的濃度時,化學平衡將怎樣移動?,速率-時間關系圖：,討論:,,減小反應物濃度,平衡逆向移動,v’逆>v’正,結論:減小反應物的濃度,v正v’逆,,v正,,增大生成物濃度,平衡逆向移動,v’逆>v’正,,,圖象連續(xù)？為什么？,濃度對化學平衡移動的幾個注意點,①對平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質，其濃度可看作一個常數(shù)，增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響v正、v逆的大小，所以化學平衡不移動。,②只要是增大濃度，不論增大的是反應物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。,③反應物有兩種或兩種以上,增加一種物質的濃度,該物質的平衡轉化率降低,而其他物質的轉化率提高。,④改變濃度后，速率－時間圖象是連續(xù)的。,⑤對于離子反應，只有改變實際參加反應的離子的濃度才能改變平衡。,應用：,在工業(yè)生產中適當增大廉價的反應物的濃度，使化學平衡向正反應方向移動，可以提高價格較高原料的轉化率，以降低生產成本,練習：可逆反應H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定條件下的恒容容器中達到平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動？CO的濃度有何變化？,①增大水蒸氣濃度②加入更多的碳③增加H2濃度,①平衡正向移動，CO濃度增大,②平衡不移動，CO濃度不變,③平衡逆向移動，CO濃度減小,小結：增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以v(正)仍等于v(逆)，平衡不移動。,已知在氨水中存在下列平衡：,NH3+H2O,NH3H2O,NH4++OH-,(1)向氨水中加入MgCl2固體，平衡向移動，OH-濃度，NH4+濃度。,(2)向氨水中加入濃鹽酸，平衡向移動，此時溶液中濃度減小的粒子有。,(3)向氨水中加入少量NaOH固體，平衡向.移動，此時發(fā)生的現(xiàn)象是。,正反應方向,減小,增大,正反應方向,OH-、NH3H2O、NH3,逆反應方向,有氣體放出,課堂練習,2、溫度對化學平衡的影響P28,實驗探究(實驗2－7)2NO2(g)N2O4(g)△H＝－56.9kJ/mol,(紅棕色),(無色),混合氣體受熱顏色變深；遇冷顏色變淺。,現(xiàn)象：,[討論]A：混合氣體受熱顏色變深，說明①；②。B：混合氣體遇冷顏色變淺，說明①；②。,NO2濃度增大,平衡向逆反應方向移動,NO2濃度減小,平衡向正反應方向移動,[結論]在其它條件不變的情況下：A：溫度升高，會使化學平衡向著吸熱反應的方向移動；B：溫度降低，會使化學平衡向著放熱反應的方向移動。,[分析]A：混合物受熱時，速率均增大，但v(吸)>v(放)，故平衡向吸熱反應方向移動；B：混合物遇冷，速率均減少，但v(吸)v逆,→平衡向正反應方向移動。,1)先決條件：,2)結論：,對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的化學反應，在其它條件不變的情況下，增大壓強（減小容器體積），會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強（增大容器體積），會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。,體積縮?。杭礆怏w分子數(shù)目減少體積增大：即氣體分子數(shù)目增多,說明:,,v（molL-1s-1）,0,,t2,,,,v”正=v”逆,v’逆,v‘正,,,增大壓強,3)速率-時間關系圖：,注意：壓強對平衡的影響，圖像具有不連續(xù)性。為什么？,,速率-時間關系圖：,,v’正=v’逆,,增大壓強,正逆反應速率均增大，但增大倍數(shù)一樣，v’正=v’逆，平衡不移動。,t2,規(guī)律：對于反應前后氣體總體積相等的可逆反應，改變壓強只改變化學反應速率，而對平衡無影響；,增大壓強，容器體積減小，濃度同等程度增大，顏色變深，但平衡不移動.,壓強對化學平衡的影響,[注意]①對于反應前后氣體總體積相等的反應，改變壓強對平衡無影響；,②平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強不能使平衡移動；③壓強的變化必須改變混合物濃度，才有可能使平衡移動。,正向移動,不移動,逆向移動,逆向移動,不移動,思考：對于反應②和⑤，增大壓強（縮小容器體積）時，平衡沒有移動，但正逆反應速率有無變化？如何變化？,課堂練習,壓強對化學平衡的影響,判斷壓強引起平衡移動的思路：壓強如何改變?壓強變化是否引起濃度變化？濃度改變則引起速率的變化速率變化后，若導致v正≠v逆時平衡移動若v正=v逆時，則平衡不移動,不移動,逆向移動,向平衡體系3H2(g)+N2(g)2NH3(g)恒容時，充入Ne，則平衡__________；恒壓時，充入Ne，則平衡__________。,壓強對化學平衡的影響,實驗探究2NO2(g)N2O4(g)現(xiàn)象：,(2體積，紅棕色),(1體積，無色),A.加壓混合氣體顏色先深后淺；,B.減壓混合氣體顏色先淺后深。,壓強對化學平衡的影響,2NO2(g)N2O4(g),(2體積，紅棕色),(1體積，無色),[討論]A：當加壓氣體體積縮小時，混合氣體顏色先變深是由于①，后又逐漸變淺是由于②；B：當減壓氣體體積增大時，混合氣體顏色先變淺是由于①，后又逐漸變深是由于。,NO2濃度增大,NO2濃度減小,平衡向正反應方向移動,平衡向逆反應方向移動,一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應：mA(g)+nB(g)pC(g),達到平衡后，溫度不變，將氣體體積縮小到原來的1/2，達到平衡時，C的濃度為原來的1.8倍，則下列說法正確的是（）,A、m+n>pB、A的轉化率降低C、平衡向正反應方向移動D、C的體積分數(shù)增加,B,課堂練習,練習,1.下列反應達到化學平衡時，增大壓強，平衡是否移動？向哪個方向移動？移動的根本原因是什么?,①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)⑤H2S(g)H2(g)+S(s),2.恒溫下,反應aX(g)bY(g)+cZ(g)達到平衡后,把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時,X的物質的量濃度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判斷正確的是:A.a＞b+cB.a＜b+cC.a＝b+cD.a＝b=c,A,4、催化劑對化學平衡的影響,催化劑同等程度地加快正、逆反應速率(v正=v逆)；對化學平衡無影響。,加催化劑,（b）,,,v逆,v正,′,′,催化劑能縮短平衡到達的時間,向正反應方向移動,向逆反應方向移動,向體積縮小方向移動,向體積增大方向移動,向吸熱方向移動,向放熱方向移動,向減弱這種改變的方向移動,反應物濃度減小,反應物濃度增大,體系壓強減小,體系壓強增大,體系溫度減小,體系溫度增大,減弱這種改變,規(guī)律,改變一個條件,[總結]改變反應條件時平衡移動的方向,催化劑對化學平衡無影響，能縮短平衡到達的時間。,平衡移動原理——勒夏特列原理,如果改變影響平衡的條件之一（如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。,注意：①是“減弱”這種改變，不是“消除”這種改變②只有單個條件改變，才能應用（多個條件改變就要具體問題具體分析）③勒沙特列原理適用于任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來分析,勒夏特列原理,,,(紅棕色),(無色),思考與交流,[討論]試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關系：①改變溫度前混合氣體溫度T1；②改變溫度后瞬時氣體溫度T2；③改變溫度達新平衡后混合氣體溫度T3。升溫：；降溫：。,T2＞T3＞T1,T1＞T3＞T2,2NO2(g)N2O4(g),(2體積，紅棕色),(1體積，無色),思考與交流,P2＞P3＞P1,P1＞P3＞P2,[討論]試比較以下三種狀態(tài)下的壓強關系：①改變壓強前混合氣體壓強p1；②改變壓強后瞬時氣體壓強p2；③改變壓強達新平衡后混合氣體壓強p3。加壓：；減壓：。,課堂練習,下列事實中不能用平衡移動原理解釋的是(A)密閉、低溫是存放氨水的必要條件(B)實驗室用排飽和食鹽水法收集氯氣(C)硝酸工業(yè)生產中，使用過量空氣以提高NH3的利用率(D)在FeSO4溶液中，加入鐵粉以防止氧化,D,課堂練習,已建立化學平衡的某可逆反應，當改變條件使化學平衡向正反應方向移動時，下列有關敘述正確的是①生成物的百分含量一定增加②生成物的產量一定增加③反應物的轉化率一定增大④反應物濃度一定降低⑤正反應速率一定大于逆反應速率⑥使用了合適的催化劑A①②(B)②⑤(C)③⑤(D)④⑥,B,