2020高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第三节 化学平衡 第2课时课件 新人教版选修4

[明确学习目标]1.了解化学平衡移动的概念。2.了解外界条件对化学平衡移动的影响。3.理解勒夏特列原理并能运用勒夏特列原理分析平衡移动的方向。23学生自主学习一、外界条件对化学平衡的影响1．浓度对化学平衡的影响(1)实验1(2)实验2(3)影响规律①增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向方向进行。②增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向方向进行。□08正反应□09逆反应2．温度对化学平衡的影响(1)实验探究(2)影响规律温度升高，平衡向方向进行。温度降低，平衡向方向进行。3．压强对化学平衡的影响(1)增大压强，平衡向气体体积的方向进行；减小压强，平衡向气体体积的方向进行。(2)对于反应前后气体物质的量不变的反应[如H2(g)＋I2(g)2HI(g)]，改变压强，化学平衡。□12吸热反应□13放热反应□14减小□15增大□16不发生变化二、化学平衡移动和勒夏特列原理1．化学平衡的移动在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件(如、温度、气体反应的等)，化学平衡状态被(正、逆反应速率相等)，直至正、逆反应速率再次，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这个过程称作化学平衡状态的移动，简称。2．勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、以及参加反应的化学物质的)，平衡就会向着能够移动。□01浓度□02压强□03破坏□04不再□05相等□06平衡移动□07压强□08浓度□09减弱这种改变的方向1．加入适量的KCl固体，可逆反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，化学平衡向哪个方向移动？为什么？提示：可逆反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl实际是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，该反应中K＋、Cl－并没有参与反应，因此K＋、Cl－的浓度改变，并不影响平衡状态，所以加入适量KCl固体，平衡不移动。提示2．增大反应物浓度使平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定提高吗？试举例说明。提示：不一定，如N2＋3H22NH3，增大N2浓度，平衡向正反应方向移动，H2的转化率提高，但N2的转化率反而降低。提示23课堂互动探究一、外界条件对化学平衡的影响1．在其他条件不变的情况下，改变参与反应物质的浓度对化学平衡的影响(1)规律：①增大反应物浓度或减小生成物浓度，使得v(正)大于v(逆)，化学平衡向正反应方向移动。②减小反应物浓度或增大生成物浓度，使得v(正)小于v(逆)，化学平衡向逆反应方向移动。(2)平衡移动图像(v­t图)①平衡正向移动②平衡逆向移动(3)对于有固体(或纯液体)参加(或生成)的可逆反应，固体(或纯液体)量的改变，不影响平衡状态，因为它们量的改变，不会改变反应物质的浓度，也不会影响v(正)和v(逆)。2．在其他条件不变的情况下，改变温度对化学平衡的影响(1)规律：①升高温度，平衡向吸热的方向移动。②降低温度，平衡向放热的方向移动。(2)平衡移动图像(v­t图)①若aA＋bBcC＋dDΔH0②若aA＋bBcC＋dDΔH0(3)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，因此，改变温度，化学平衡一定发生移动。3．在其他条件不变的情况下，改变压强对化学平衡的影响(1)只涉及固体或液体的反应，忽略压强改变的影响。(2)对于气体，因改变压强而引起反应物浓度的改变，化学平衡发生移动；若改变压强没有引起反应物浓度的变化，那么平衡不移动。例：对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)①恒温条件下，原平衡体系――→压缩体积体系总压强增大―→平衡右移②恒温、恒容条件，原平衡体系――→充入惰性气体体系总压强增大但体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动③恒温、恒压条件，原平衡体系――→充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小(等效于减压)―→平衡左移4．催化剂与化学平衡使用催化剂不影响化学平衡状态。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡状态不变。但应注意，虽然催化剂不能改变化学平衡状态，但使用催化剂可缩短反应达到平衡的时间。注意：外界条件只有使正、逆反应速率的相对大小发生改变，平衡才会移动。如果正、逆反应速率都增大或都减小，但增大或减小的程度一样，则平衡不会移动。[即时练]1．对于任意一个化学平衡体系，采取下列措施，一定会使平衡发生移动的是()A．加入一种反应物B．增大体系的压强C．升高温度D．使用催化剂答案C答案解析如C(s)＋CO2(g)2CO(g)，加入固体反应物碳时，平衡不移动，A项错误；对于有气体参加的反应，恒温恒容时充入惰性气体使压强增大，平衡不移动，B项错误；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，C项正确；使用催化剂，反应速率加快，但平衡不发生移动，D项错误。解析2．反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：(1)增加Fe的量，其正反应速率___(填“增大”“不变”或“减小”，下同)，平衡_____移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同)。(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。答案(1)不变不(2)增大不(3)不变不(4)增大向正反应方向答案解析(1)增加固体Fe的量，其正反应速率不变，平衡不移动。(2)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。(3)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。(4)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。解析规律方法化学平衡的几种特殊规律当反应混合物中存在固体或纯液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。二、化学平衡移动和勒夏特列原理1．化学平衡移动2．对勒夏特列原理的理解(1)适用范围：适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。(2)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。[即时练]3．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(缩小体积)颜色变深C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量答案B答案解析A项，涉及NO2与N2O4的平衡转化，不符合题意；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，符合题意；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，不符合题意；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，不符合题意。解析4．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH0，达到平衡时，下列说法正确的是()A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大答案D答案解析A项，题给反应为反应前后气体分子数不变的反应，减小容器体积压强增大，平衡不移动，错误；B项，催化剂只改变反应速率，不改变化学平衡，Z的产率不变，错误；C项，两种反应物中，增大一种物质的用量提高另一种物质的转化率，本身转化率降低，增大c(X)，X的转化率降低，错误；D项，该反应是放热反应，降温平衡正向进行，Y的转化率增大，正确。解析本课归纳总结影响化学平衡的因素本质：v正≠v逆外界因素：浓度、温度、压强等原理：勒夏特列原理23学习效果检测1．有一处于平衡状态的反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是()①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出ZA．①③⑤B．②③⑤C．②③⑥D．②④⑥答案C答案解析使化学平衡正向移动，应增大压强。因正向是放热反应，所以降温平衡正向移动。减小Z的浓度，平衡也正向移动。符合题意的有②③⑥。解析2．对已达到化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是()A．逆反应速率加大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B．逆反应速率减小，正反应速率加大，平衡向正反应方向移动C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动答案C答案解析减小压强，气体体积增大，反应物和生成物的浓度均降低，则正、逆反应速率都减小。减小压强，平衡向体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。解析3．已知反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)ΔH0，下列说法正确的是()A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动答案B答案解析升温，正逆反应速率均增加，A错误；升温，反应速率增加，缩短到达平衡的时间，B正确；升温，平衡逆向移动，C错误；减小压强，平衡向增大体积的方向移动，即向逆向移动，D错误。解析4．(双选)一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)下列说法正确的是()A．该反应的正反应为放热反应B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D．若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行答案AD答案解析由题给表格中的Ⅰ、Ⅲ可知，温度越低，生成物的量越多，说明升高温度平衡逆向移动，则此反应的正反应为放热反应，A正确；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，达到平衡后，容器Ⅰ和Ⅱ中甲醇的体积分数相同，B错误；容器Ⅰ中温度高，反应速率快，达到平衡所需的时间短，C错误；根据387℃时，K＝0.08×0.080.04×0.04＝4，Qc＝0.15×0.10.15×0.15＝23K，故反应向正反应方向进行，D正确。解析5．某温度下，反应2A(g)B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，平衡后cAcB＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时cAcB＝b，下列叙述正确的是()A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则abB．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂C．若其他条件不变，升高温度，则有abD．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有ab答案B答案解析A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以ba，A错误。升高温度，平衡正向移动，则ba，C错误。若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则体积增大，平衡向气体分子数增多的方向移动，即逆向移动，则ab，D错误。解析6．现有反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：(1)该反应的逆反应为________反应(填“吸热”或“放热”)，且m＋n________p(填“”“”或“＝”)。(2)减压使容器体积增大时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(3)若加入B(维持容器体积不变)，则A的转化率________。(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比cBcC将________。(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。答案(1)放热(2)增大(3)增大(4)减小(5)不变答案解析反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达平衡后，升高温度时，B的转化率变大，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应；减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，即m＋np，A的质量分数增大；加入B时(容器体