第2章第2節(jié)化學反應的限度第3課時

反應條件對化學平衡的影響素養(yǎng)目標1.能運用濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響規(guī)律,推測平衡移動方向及濃度、轉(zhuǎn)化率等物理量的變化,從而形成變化觀念的學科核心素養(yǎng)。2.理解勒·夏特列原理的內(nèi)容并學會應用,體驗科學態(tài)度與社會責任的學科核心素養(yǎng)。⑴內(nèi)容：受溫度、壓強或濃度變化的影響，化學反應由一種平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪环N平衡狀態(tài)的過程。三、反應條件對化學平衡的影響1．化學平衡移動⑵圖示表示平衡移動Q=KQ≠KQ｀=K｀①根據(jù)速率判斷若v(正)___v(逆)，則平衡正向移動。若v(正)___v(逆)，則平衡不移動。若v(正)___v(逆)，則平衡逆向移動。②根據(jù)結(jié)果判斷⑶平衡移動方向的判斷＞＝＜注意：反應速率改變時平衡不一定移動，但平衡移動時反應速率一定改變。平衡移動的結(jié)果使生成物濃度更大，則稱平衡正向移動或向右移動使反應物濃度更大，稱平衡逆向移動或向左移動③根據(jù)濃度商與平衡常數(shù)判斷閱讀課本第58-59頁活動探究內(nèi)容，思考并完成《溫度對化學平衡的影響》實驗方案設計及實施，完成思考問題。反應⑴：2NO2N2O4

△H＝－57.2kJ?mol-1

溫度對化學平衡的影響實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論12實驗現(xiàn)象和結(jié)論：將充有NO2和N2O4混合氣體的球形容器放入熱水中將充有NO2和N2O4混合氣體的球形容器放入冷水中紅棕色明顯加深紅棕色明顯變淺升高溫度，平衡向吸熱方向移動降低溫度，平衡向放熱方向移動冷水熱水溫度/K298333

平衡常數(shù)6.80.601溫度/K473673

平衡常數(shù)0.00152.02NO2(g)N2O4(g)?H=-57.2kJ·mol-1

2NH3(g)N2(g)+3H2(g)?H=+92.2kJ·mol-1

分析升溫,c(NO2)增大,c(N2O4)減小,K=c平2(NO2)c平(N2O4)減小,平衡左移。2、溫度的影響：在其他條件不變的情況下：

升高溫度，平衡向吸熱方向移動；降低溫度，平衡向放熱方向移動。【注意】溫度對化學平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的，溫度的變化對吸熱反應影響大。0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡升高溫度正反應△H﹥0正反應△H﹤0V’

(逆)V’

(正)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡降低溫度正反應△H﹥0正反應△H﹤0V’

(逆)V’

(正)新平衡0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡閱讀課本第58-59頁活動探究內(nèi)容，思考并完成《濃度對化學平衡的影響》實驗方案設計及實施，完成思考問題。反應：Fe3+＋

3SCN-

Fe(SCN)3

濃度對化學平衡的影響實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論345實驗現(xiàn)象和結(jié)論：取適量0.01mol?L-1FeCl3溶液在試管中，加入適量0.01mol?L-1KSCN溶液，分別倒入兩個試管中。向其中一個試管中加入適量1mol?L-1KSCN溶液。向另一個試管中加入適量1mol?L-1FeCl3溶液。溶液由黃色色變成紅色溶液紅色明顯加深溶液紅色明顯加深增大反應物濃度，平衡向正方向(右)移動有Fe(SCN)3生成3、濃度的影響：c反應物增大或c生成物減小，(Q﹤K)平衡正向移動；C生成物增大或c反應物減小，(Q>K)平衡逆向移動。【注意】改變濃度，化學平衡發(fā)生移動，平衡常數(shù)K不變。在其他條件不變的情況下：0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡增大反應物的濃度新平衡V’

(逆)V’

(正)0vtV(正)V(逆)原平衡V’(正)V’(逆)新平衡減小反應物的濃度0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)新平衡減小生成物的濃度t0vV(正)V(逆)原平衡V’

(正)V’

(逆)增大生成物的濃度1.上述反應中加入KCl固體或加水稀釋,平衡如何移動?2.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)加入C,平衡如何移動?

⑴固體或純液體量的增減，對平衡無影響⑵對于離子反應,改變參加反應的離子濃度,平衡才移動。加水稀釋,平衡向粒子數(shù)增多的方向移動。思考注意

（3）化工生產(chǎn)中,常通過增加某一價廉、易得的反應物的濃度來提高另一昂貴、稀缺的反應物的轉(zhuǎn)化率,從而降低生產(chǎn)成本。為了提高產(chǎn)率,生產(chǎn)過程中常常將反應產(chǎn)物及時從體系中移走,使平衡右移。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?H=-197.8kJ·mol-1是硫酸制造工業(yè)的基本反應。在生產(chǎn)中通常采用通入過量的空氣的方法。為什么？

提高O2在原料氣中的比例,使SO2的平衡轉(zhuǎn)化率提高，從而降低生產(chǎn)成本。N2+3H2?

2NH3ΔH<0。如果壓縮體積增大壓強，Kc、Qc如何變化？平衡如何移動？增大壓強——

Kc不變,Qc變？Kc=————————c平2(NH3)c平(N2)·c平3(H2)

c2(NH3)

c(N2)·c3(H2)Qc=猜想1.三支針管均抽入10cmNO2氣體,將針管前端封閉。⑴將第二支針筒活塞迅速推至5cm處。⑵將第三支針筒活塞迅速拉至20cm處。請將針筒中氣體顏色變化,并嘗試用化學平衡移動的觀點進行解釋。2.現(xiàn)定義反應物氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)之和減去生成物氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)之和為該反應的氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的改變量,以?vg表示。假設表中各反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài),若保持溫度不變將體積壓縮至原來的一半,化學平衡將如何移動?說明理由。3.請嘗試歸納出壓強對化學平衡影響的規(guī)律。4.壓強的影響討論條件現(xiàn)象原因增大壓強紅棕色減小壓強紅棕色紅棕色先變深后又慢慢變淺但較原先深V減小,c(NO2)增大,平衡正移,c(NO2)減小,但濃度因體積變小而增大紅棕色先變淺后又慢慢變深但較原先淺V增大，c(NO2)減小,平衡逆向移,c(NO2)增大，但濃度因體積變大而減小Δvg≠0，增大壓強，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動；

減小壓強，平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。Δvg=0，壓強改變，平衡不移動。其他條件不變時

(2)壓強改變是通過改變濃度來影響平衡的。【注意】

壓強變

容器的體積變所有氣體的濃度變加壓,氣體濃度增大;減壓,氣體濃度減小。

(1)只涉及固體或純液體的反應,改變壓強,平衡不動。0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡2SO2+O22SO3?增大壓強0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)新平衡減小壓強0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)=H2(g)+I2(g)2HI(g)?增大壓強思考在恒溫密閉容器中進行下列反應CO2(g)＋C(s)達到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化：(1)減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡__________；c(CO2)______。(2)通入N2，保持密閉容器體積和溫度不變，則平衡_______；c(CO2)_____。(3)通入N2，保持密閉容器壓強和溫度不變，則平衡_______；c(CO2)_____。2CO(g)

ΔH>0逆向移動增大正向移動不移動不變減小

⑶體系中充入惰性氣體恒溫恒容:恒溫恒壓:氣體濃度不變,Q=K,平衡不移動氣體濃度減小,平衡向增體反應方向移動5.催化劑的影響

同等程度增大化學反應速率，v′正=v′逆，縮短反應到達平衡所需的時間，不影響化學平衡的移動。

0vtV(正)V(逆)原平衡V’

(逆)V’

(正新平衡V’

(逆)V’

(正)=歷史回眸勒

夏特列原理——平衡移動原理如果改變平衡體系的一個條件（如溫度、濃度或壓強），平衡將向著減弱這個改變的方向移動。勒

夏特列而非消除下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是（）A.由H2、碘蒸氣、HI組成的平衡體系加壓后顏色變深B.在含有Fe(SCN)3的紅色溶液中加鐵粉，溶液顏色變淺C．合成氨工業(yè)中500℃比常溫更有利于氨的合成D.陰暗處密封有利于氯水的儲存E.氨水中加酸，NH4+濃度增大F.實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣AC原平衡狀態(tài)新平衡狀態(tài)平衡移動借助Q與K的相對大小進行判斷升高溫度，平衡向吸熱方向移動降低溫度，平衡向放熱方向移動通過改變平衡常數(shù)來影響平衡改變濃度，若Q>K，平衡逆向移動改變濃度，若Q<K，平衡正向移動改變壓強，若Q>K，平衡逆向移動改變壓強，若Q<K，平衡正向移動思維模型構(gòu)建正誤判斷判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)化學平衡發(fā)生移動,化學反應速率一定改變;化學反應速率改變,化學平衡也一定發(fā)生移動。(

)(2)升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動,此時v(放)減小,v(吸)增大。(

)(3)對于C(s)+CO2(g)2CO(g)

ΔH>0,其他條件不變時,升高溫度,反應速率v(CO2)和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大。(

)(4)化學平衡正向移動,反應物的轉(zhuǎn)化率不一定增大。(

)××√√(5)向平衡體系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入適量KCl固體,平衡逆向移動,溶液的顏色變淺。(

)(6)對于2NO2(g)N2O4(g)的平衡體系,壓縮體積,增大壓強,平衡正向移動,混合氣體的顏色變淺。(

)××1.已知化學反應2A(?)+B(g)2C(?)達到平衡，當增大壓強時，平衡向逆反應方向移動，則()

A.A是氣體，C是固體B.A、C均為氣體

C.A、C均為固體

D.A是固體，C是氣體D練習2.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若向新制氯水中投入少量碳酸鈣粉末,溶液中發(fā)生的變化是(

)A.H+濃度減小,HClO濃度減小B.H+濃度增大,HClO濃度增大C.H+濃度減小,HClO濃度增大D.H+濃度增大,HClO濃度減小解析碳酸的酸性強于HClO,弱于HCl,少量CaCO3只能與HCl反應,不能與HClO反應,平衡正向移動,H+濃度減小,次氯酸濃度增大,C正確。C3.在一密閉容器中,反應aA(g)+bB(s)cC(g)+dD(g)達到平衡后,保持溫度不變,將容器容積縮小為原來的一半,當達到新的平衡時,A的濃度是原來的1.6倍,則下列說法正確的是(

)A.平衡向逆反應方向移動B.a<c+dC.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大D.物質(zhì)D的濃度減小C拓展化學平衡圖像題的解題“三步驟”(1)看圖像一看面(即縱坐標與橫坐標的意義)，二看線(即線的走向和變化趨勢)，三看點(即起點、折點、交點、終點)(3)作判斷根據(jù)圖像中表現(xiàn)的關系與所學規(guī)律相對比，作出符合題目要求的判斷。(2)想規(guī)律聯(lián)想外界條件的改變對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。(1)“定一議二”原則化學平衡圖像題的解答“兩原則”(2)“先拐先平，數(shù)值大”原則先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高或表示的壓強較大

36B在密閉容器中發(fā)生如下反應:aA(g)+bB(g)cC(g)。其他條件不變時,分析改變某一條件對上述反應的影響,得到下列圖像(圖中p表示壓強,T表示溫度,n表示物質(zhì)的量,α表示平衡轉(zhuǎn)化率)。下列分析正確的是(

)A.如圖1反應:若p1>p2,則該反應只能在高溫下自發(fā)進行B.如圖2反應:此反應的ΔH<0,且T1>T2C.如圖3反應:表示t1時刻可能是使用催化劑對反應速率的影響D.如圖3反應:表示t1時刻增大B的濃度對反應速率的影響C觀察以下兩個可逆反應的平衡體系，有什么異同？2SO2+O22SO32SO2+O22SO3起(mol/L)210002平(mol/L)0.80.41.20.80.41.2??拓展等效平衡1.定義：在同一條件下（恒溫恒壓，恒溫恒容），對一可逆反應，起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到化學平衡時，同種物質(zhì)的百分含量相同，即為等效平衡。2.建立方法：①正向建立②逆向建立③中間狀態(tài)建立（1）恒溫恒容①非等體反應：化在一邊，判斷n或c相等，此時n%、V%相等②等體反應：化在一邊，判斷n或c比例相等，此時n%、V%相等（2）恒溫恒壓

等體或非等體反應，化在一邊，判斷n比例相等,此時c、n%、V%相等3.判斷方法：極限假設一邊倒通過可逆反應的化學計量數(shù)換算成同一邊物質(zhì)（把一邊物質(zhì)歸零，再與原始量相比較）H2(g)+I2(g)2HI(g)?恒T恒V1molH22molI2A(始)0.5molH2？molI21molHIB(始)探究等效平衡的條件？1.5=amolHIA(末)amolHIB(末)極限假設一邊倒1molH2？molI20molHI特點：n、c、n%、V%相等(完全相同)。amolHI恒T恒V1molH21molI2amolHIA2molH22molI2?molHIB探究恒溫恒容下，等效平衡的條件？相當于2個容器A，再加壓1molH21molI2amolHI1molH21molI2amolHI特點：n、c成正比，但n%、V%相等。2a=平衡不移動H2(g)+I2(g)2HI(g)?恒T恒V2molSO21molO2amolSO3A4molSO22molO2?molSO3B探究恒溫恒容下，等效平衡的條件？相當于2個容器A，再加壓2molSO21molO2amolSO32molSO21molO2amolSO3>2a平衡移動2SO(g)2+O2(g)2SO3(g)?特點：n、c不成比例，n%、V%不相等。恒T恒P1molH21molI2amolHIA2molH22molI2?molHIB探究恒溫恒壓下，等效平衡的條件？相當于2個容器A特點：n成正比，但c、n%、V%相等。1molH21molI2amolHI1molH21molI2amolHI2a=H2(g)+I2(g)2HI(g)?恒T恒P探究恒溫恒壓下，等效平衡的條件？相當于2個容器A2molSO21molO2amolSO32molSO21molO2amolSO32a=2molSO21molO2amolSO3A4molSO22molO2?molSO3B特點：n成正比，但c、n%、V%相等。2SO(g)2+O2(g)2SO3(g)?【思考】與恒溫恒容相比，SO2的轉(zhuǎn)化率的大小如何？例：恒溫恒容下

2SO2(g)+O2(g)

①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol

三種情況下，是否為等效平衡？④amolbmolcmola、b、c滿足何種條件，才能達到與①等效平衡？（其中一個式子只含a、c,另一個式子只含b、c）則_________________________________2SO3(g)a+c=2b+c/2=11、在一定溫度下保持壓強相等的密閉容器中，充入1molA、2molB發(fā)生A+B2C+D（各物質(zhì)均為氣態(tài)），達到平衡時A的百分含量為w，下列物質(zhì)組合充入該容器中，A的含量仍為w的是（）A.2molC+1molD