高中化学选修4课件_8化学平衡移动

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第二章 化学反应速率和化学平衡 12 二月 2021 第三节 化学平衡移动 1 一、化学平衡的移动 小结：化学平衡的研究对象是 —————— ，化学平衡是有条件限制的 ———— 平衡，只有在 ———————— 时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被 ———— ，反应混合物里各组分的含量不断 —— — —— ，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使 v 正 —— v 逆 ，然后在新条件下建立 — ——— 可逆反应 动态 条件一定 破坏 发生变化 新的平衡 ≠ 2 1 、化学平衡移动的定义： 化学上把这种 可逆反应中旧化学平衡的破坏 、 新化学平衡建立的过程 叫做化学平衡的移动 2 、化学平衡的移动方向的速率判断： ⑴ 若外界条件变化引起 v 正 ＞ v 逆 ： 平衡向正反应方向移动 ⑵ 若外界条件变化引起 v 正 ＜ v 逆 ： 平衡向逆反应方向移动 ⑶ 若外界条件变化引起 v 正 ＝ v 逆 ： 旧平衡未被破坏，平衡不移动 3 二、影响化学平衡的条件 1 、浓度对化学平衡的影响 【实验 2 － 5 】 【实验 2 － 6 】 结论： 增大任何一种反应物浓度使化学平衡 向 ——— 反应方向移动 正 4 移动方向 速率变化 减小反应物浓度 减小生成物浓度 增大生成物浓度 增大反应物浓度 平衡移动原因 浓度变化对反应速率的影响 v 正 首先增大 v 逆 随后增大 且 v’ 正 ＞ v’ 逆 正反应方向 v 逆 首先增大 v 正 随后增大 且 v’ 逆 ＞ v’ 正 逆反应方向 v 逆 首先减小 v 正 随后减小 且 v’ 正 ＞ v’ 逆 正反应方向 v 正 首先减小 v 逆 随后减小 且 v’ 逆 ＞ v’ 正 逆反应方向 5 结论： 当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 ———— 反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向 ———— 反应方向移动。 正 逆 6 思考：某温度下，反应 C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g) 达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？ 结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响 v 正 和 v 逆 ，化学平衡不移动 强调： 气体或溶液浓度的改变会引起反应速 率的变化，纯固体或纯液体 用量 的变化 不会 引起反应速率改变，化学平衡 不移动 7 2 、压强对化学平衡的影响 讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？ v 正 和 v 逆 怎样变化？ 结论： 压强增大 ， v 正 和 v 逆 同时 增大，压强减小 ， v 正 和 v 逆 同时减小 。 问题：压强的变化如何改变不同反应的 v 正 和 v 逆 的倍数 ？ 8 N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) 反应中，压强变化和 NH 3 含量的关系 压强（ MPa) 1 5 10 30 60 100 NH 3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 结论： 压强增大， NH 3 ％增大，平衡向 正反应方向移动。 增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。 减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。 9 思考： 对于等体积的气体反应，压强改变 将怎样影响化学平衡？ 结论： 由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率， v’ 正 = v’ 逆 ，化学平衡不移动，但反应速率改变。 例、在反应 I 2 (g)+H 2 (g) 2HI (g) 中增大压强 v t v’ 正 = v’ 逆 v 正 = v 逆 10 讨论： 压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗？ 结论： 无气体参加的反应 ， 压强的改变 ， 不能使化学平衡移动 11 强调： 当压强改变时一定要有对应的体积的改变。理解并记住一个 通用结论 ： 当容器体积（或气体体积）增大时，平衡向着气体分子数变大的方向移动；当容器体积变小时，平衡向着气体分子数减小的方向移动；当然；如果气体分子数反应前后不变，无论怎样改变压强平衡不移动！ 讨论：在 N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) 密闭反应体系中，充入 He 气体： ⑴ 容积不变时，反应物质浓度 ————— ，反应速率 ———— ，化学平衡 —————— ； ⑵ 气体压强不变时，容器的体积 ________ ，各气体的浓度 _____ ， 反应速率 ————— ，化学平衡向 —————— 方向移动 不变 不变 不移动 减小 增大 逆反应 减小 12 3 、温度对化学平衡的影响 讨论： 温度的变化对化学反应速率如何影响？ v 正 和 v 逆 怎样变化？ 结论： 温度升高 ， v 正 和 v 逆 同时 增大 ； 温度降低 ， v 正 和 v 逆 同时减小 。 问题：温度的变化如何改变不同反应的 v 正 和 v 逆 的倍数 ？ 【实验 2-7 】 2NO 2 N 2 O 4 △H ＜ 0 13 实验现象：温度升高，混合气体颜色加深， —————————— ，平衡向 —————— 方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅， ———————————— ，平衡向 —————— 方向移动 NO 2 浓度增大 逆反应 NO 2 浓度减小 正反应 结论： 升高温度化学平衡向 ————————— 移动， 吸热反应方向 降低温度化学平衡向 ————————— 移动， 放热反应方向 14 4 、化学平衡移动原理 —— 勒夏特列原理 原理： 如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向 减弱 这种改变的方向移动。 ① 此原理只适用于 已达平衡 的体系 ② 平衡移动方向与条件改变方向相反。 ps ： ③ 移动的结果 只能是减弱外界条件的该变量，但不能抵消。 15 讨论：反应 N 2 (g)+3H 2 (g) 2NH 3 (g) △H ＜ 0 ，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空： ① 若 N 2 的平衡浓度为 a mol/L ，其他条件不变时，充入 N 2 使其浓度增大到 b mol/L 后平衡向 —————— 方向移动，达到新平衡后， N 2 的浓度为 c mol/L ，则 a 、 b 、 c 的大小为 ——————— ； ② 若平衡体系的压强为 P 1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到 P 2 ，此时平衡向 —————— 方向移动，达到新平衡后 体系的压强为 P 3 ，则 P 1 、 P 2 、 P 3 的大小为 ③ 若平衡体系的温度为 T 1 ，之后将温度升高到 T 2 ，此时平衡向 —————— 方向移动，达到新平衡后 体系的温度为 T 3 ，则 T 1 、 T 2 、 T 3 的大小为 —— ———————— 。 正反应 a ＜ c ＜ b 正反应 P 1 ＜ P 3 ＜ P 2 逆反应 T 1 ＜ T 3 ＜ T 2 16 5 、催化剂对化学平衡的影响 讨论：催化剂怎样改变 v 正 和 v 逆 ？ 小结： 同步、等倍数改变 v 正 和 v 逆 结论： 催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。 v t v’ 正 = v’ 逆 v 正 = v 逆 含量 t t 1 t 2 17 1. 已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 ① 生成物的百分含量一定增加 ② 生成物的产量一定增加 ③ 反应物的转化率一定增大 ④ 反应物浓度一定降低 ⑤ 正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥ 使用了合适的催化剂 A 、 ① ② B 、 ② ⑤ C 、 ③ ⑤ D 、 ④ ⑥ B 18 2. 恒温下 , 反应 aX (g) bY (g) +cZ (g) 达到平衡后 , 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时 , X 的物质的量浓度由 0.1mol/L 增大到 0.19mol/L, 下列判断正确的是 : A. a ＞ b+c B. a ＜ b+c C. a ＝ b+c D. a ＝ b=c A 19 3 、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的 可逆反应 2A （ g ） 2B+C(△H>0) ，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（ ） A 、 B 和 C 可能都是液体 B 、 B 和 C 肯定都是气体 C 、 B 和 C 可能都是固体 D 、若 C 为固体，则 B 一定是气体 D 20