第4課時(shí) 化學(xué)平衡移動(dòng)、影響平衡移動(dòng)的因素及平衡原理

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第4課時(shí) 化學(xué)平衡移動(dòng)及影響平衡移動(dòng)的因素,高 三 總 復(fù) 習(xí),可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡的建立過程叫做,化學(xué)平衡的移動(dòng),條件對(duì)平衡的影響，實(shí)質(zhì)引起正逆反應(yīng)速率的變化！而平衡移動(dòng)是速率變化的結(jié)果！,學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意條件改變的瞬間，正逆反應(yīng)速率變化的程度，從而確定移動(dòng)的方向！,影響化學(xué)平衡的條件之一 濃度,實(shí)驗(yàn)演示：,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,（,血紅色）,V,正,t,1,V,逆,V,逆,V,正,時(shí)間,速率,0,t,0,平衡移動(dòng)分析：濃度與速率,注意,在其它條件不變的條件下，,使平衡向著,逆反應(yīng),的方向移動(dòng),。,使平衡向著,正反應(yīng),的方向移動(dòng),；,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,(,V,正,V,逆,),(,V,逆,V,正,),增加反應(yīng)物,的濃度,，,減少生成物,的濃度,，,增大或減少固體物質(zhì)的量，化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),增大生成物,的濃度，,減少反應(yīng)物,的,濃度，,影響化學(xué)平衡的條件之二壓強(qiáng),實(shí)驗(yàn)演示：2,NO,2,N,2,O,4,（,紅棕色）,（,無色）,活塞外拉：,V,變大，,P,減小,，,氣體顏色,先變淺，后變深,。,活塞內(nèi)推：,V,變小，,P,增大,，,氣體顏色,先變深，后變淺,。,后變深,反,應(yīng)生成,NO,2,先變淺,-,V,增大，,C,NO,2,瞬間變小。,先變深,-,V,增小，,C,NO,2,瞬間變大。,后變淺,反,應(yīng)消耗,NO,2,（氣體體積增大方向）,（氣體體積減小方向）,-,P,減小，平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,-,P,增大，平衡向正反應(yīng)進(jìn)行,平衡移動(dòng)分析：壓強(qiáng)與速率,時(shí)間,速率,V,逆,V,正,0,t,1：,減小壓強(qiáng),實(shí)驗(yàn)原理：2,NO,2,N,2,O,4,（,紅棕色）,V,逆,V,正,t,2：,增大壓強(qiáng),V,正,V,逆,注意：1、對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)，增大或減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)。,在其它條件不變的條件下，,增加壓強(qiáng)，使平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng)；,減小壓強(qiáng)，使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。,如：2,HI(g)H,2,(g)+I,2,(g),2、對(duì)于沒有氣體參加的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)。,如：,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,0,時(shí)間,速率,V,逆,V,正,t,0,V,逆,V,正,V,正,V,逆,t,1：,升高溫度,實(shí)驗(yàn)原理:,2,NO,2,N,2,O,4,+Q,（Q 0，,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）,（,紅棕色）,（,無色）,平衡移動(dòng)分析：溫度與速率,t,2：,降低溫度,影響化學(xué)平衡的條件之三溫度,實(shí)驗(yàn)分析：,實(shí)驗(yàn)演示：,2,NO,2,N,2,O,4,+Q,（Q 0，,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）,（,紅棕色）,（,無色）,熱水中，顏色變深，,說明反應(yīng)向生成,NO,2,的方向進(jìn)行。,即溫度升高，平衡向逆反應(yīng)的方向進(jìn)行（吸熱反應(yīng)）,冰水中，顏色變淺，,說明反應(yīng)向消耗,NO,2,的方向進(jìn)行。,即溫度降低，平衡向正反應(yīng)的方向進(jìn)行（放熱反應(yīng)）,在其它條件不變的條件下，,升高溫度,，,可使平衡向著,吸熱反應(yīng),的方向移動(dòng)；,降低溫度,，,可使平衡向著,放熱反應(yīng),的方向移動(dòng)。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,催化劑與化學(xué)平衡的關(guān)系,催化劑能同等程度的增大正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，因此,催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。,使用催化劑不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，不能增大生成物的濃度(總產(chǎn)量、百分含量),使用催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但由于增大了反應(yīng)速率，因此能,大大縮短反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時(shí)間,，從而提高了生成物單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。,某化學(xué)反應(yīng)2,A,（,氣）,+,B,（,氣）,=3,C,（,氣）,，在零時(shí)刻開始反應(yīng)，在,t,0,時(shí)刻達(dá)到平衡，,（1）在,t,1,時(shí)刻,增加反應(yīng)物的濃度，在,t,2,時(shí)刻達(dá)到平衡，,（2）在,t,3,時(shí)刻減少壓強(qiáng)，在,t,4,時(shí)刻達(dá)到平衡。,（3）在,t,4,時(shí)刻使用催化劑，在,t,5,時(shí)刻達(dá)到平衡。,V,正,t,1,t,3,V,逆,V,正,時(shí)間,速率,0,t,0,t,2,t,4,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=,V,逆,外界條件,濃 度,濃 度,壓 強(qiáng),壓 強(qiáng),溫 度,溫 度,條件變化,平衡移動(dòng)方向,平衡移動(dòng)對(duì)條件變化的影響,升高溫度,降低,N,2,濃度,減小N,2,濃度,增大壓強(qiáng),減小壓強(qiáng),增大,N,2,濃度,降低溫度,增大N,2,濃度,減小壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),降低溫度,升高溫度,向 右,向 左,向 右,向 左,向 左,向 右,增大,降低,減小,增大,增大,減小,減小,增大,升高,降低,降低,升高,合成氨反應(yīng)：,N,2,+3H,2,2NH,3,+92.4KJ,對(duì)于各種條件的改變，請(qǐng)?zhí)畋?勒沙特列原理（平衡移動(dòng)原理）,如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠,減弱,這種,改變,的方向移動(dòng)。,減弱,改變,注意：減弱不是抵消！,The principle of Le,Chatelier,原理：2,NO,2,N,2,O,4,平衡狀態(tài)1,顏色立即變深,平衡2：,活塞內(nèi)推,平衡右移,顏色逐漸變淺,（,顏色1）,（顏色2）,（顏色3）,C,NO,2,：,C,2,C,3,C,1,C,NO,2,時(shí)間,C,1,C,2,C,3,P,NO,2,：,P,2,P,3,P,1,時(shí)間,P,1,P,2,P,3,P,NO,2,C(,NO,2,),1,C(,NO,2,),2,C(,NO,2,),3,P(,NO,2,),1,P(,NO,2,),2,P(,NO,2,),3,例：在以密閉容器中，反應(yīng),aA,(g),bB,(g),達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器容積增加一倍，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，,B,的濃度是原來的60%,則下列說法正確的是（）,A.,平衡向正反應(yīng)移動(dòng)了；,B.,物質(zhì),A,的轉(zhuǎn)化率減少了；,C.,物質(zhì),B,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了;,D.,化學(xué)計(jì)量數(shù)：,ab,AC,注意：研究壓強(qiáng)與平衡問題，要注重條件改變瞬間，體積對(duì)物質(zhì)濃度的突然影響。,例：常溫常壓下，,A、B、C、D,均為氣態(tài)。,A,與,B,可發(fā)生反應(yīng):,A+B C+,nD,若將2,molA,和2,molB,混合充入容積可變的密閉容器中，在不同的條件下達(dá)平衡時(shí)，,C,的濃度如下：,溫度/,壓強(qiáng)/,Pa,C,平衡濃度/,mol/L,25,1,10,5,1.0,25,2,10,5,1.8,25,4,10,5,3.2,25,5,10,5,6.0,1、可逆反應(yīng)中，化學(xué)計(jì)量數(shù),n,的取值范圍,，理由是,。,2、在,5,10,5,Pa,時(shí)，,D,的狀態(tài)為,。,例：下列各組物質(zhì)的變化，可用勒夏特列原理解釋的是（）,氯水災(zāi)光照條件下顏色變淺。,H,2,、I,2,、HI,平衡混合氣加壓后顏色變深。,往硫化氫的水溶液中加氫氧化鈉使,S,2-,濃度增加。,加入催化劑有利于氨的合成。,高壓有利于氨的合成。,勒夏特列原理的研究對(duì)象：,（,1）必須是可逆反應(yīng)；（2）條件變化，平衡必移動(dòng)。,例：如圖所示，曲線,a,表示放熱反應(yīng)：,X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s),進(jìn)行過程中,X,的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系，若要改變起始條件，使反應(yīng)過程按,b,曲線進(jìn)行，可采用的措施是（）,A.,升高溫度,B.,加大,X,的投入量；,C.,加催化劑；,D.,減小體積；,時(shí)間,X,的轉(zhuǎn)化率,a,b,CD,解析：由圖可知，改變條件后速率加快且平衡不移動(dòng)。,例：在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：,2,SO,2,(g)+O,2,(g)2SO,3,(g),（,正反應(yīng)放熱）,右圖是某次實(shí)驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖線，推斷在,t,1,時(shí)刻突然變化的條件可能是（）,0,時(shí)間,速率,V,逆,V,正,t,2,V,正,V,逆,A.,催化劑失效；,B.,減小生成物的濃度；,C.,降低體系溫度；,D.,增大容器的體積；,C,例：可逆反應(yīng)3,A(g)3B(?)+C(?)（,正反應(yīng)吸熱），隨著溫度升高，氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小趨勢(shì)，則下列判斷中正確的是（）,A.B,和,C,可能都是固體；,B.B,和,C,一定都是氣體；,C.,若,C,為固體，則,B,一定是氣體。,D.B,和,C,可能都是氣體。,CD,某化學(xué)反應(yīng)在零時(shí)刻開始反應(yīng)，在,t,0,時(shí)刻達(dá)到平衡，,（1）在,t,1,時(shí)刻,增加反應(yīng)物的濃度，在,t,2,時(shí)刻達(dá)到平衡，,（2）在,t,3,時(shí)刻減少生成物的濃度，在,t,4,時(shí)刻達(dá)到平衡，,請(qǐng)?jiān)谙铝兄苯亲鴺?biāo)系中畫出對(duì)應(yīng)圖象。,V,正,t,1,t,3,V,逆,V,正,時(shí)間,速率,0,t,0,t,2,t,4,V,逆,V,正,V,逆,某化學(xué)反應(yīng)2,A（,氣）+,B（,氣）,=3,C（,氣）,在0時(shí)刻開始反應(yīng)，在,t,0,時(shí)刻達(dá)到平衡，若在,t,1,時(shí)刻增加壓強(qiáng)，,在,t,2,時(shí)刻達(dá)到平衡，在,t,3,時(shí)刻減小壓強(qiáng)，在,t,4,時(shí)刻又達(dá)到平衡，,請(qǐng)?jiān)谙铝兄苯亲鴺?biāo)系中畫出對(duì)應(yīng)圖象。,時(shí)間,速率,V,逆,V,正,0,t,0,t,1,t,2,V,正,=,V,逆,V,正,=,V,逆,有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算,計(jì),算,常,用,關(guān),系,式,(,1)反應(yīng)物的平衡濃度=起始濃度 消耗濃度,(,2)生成物的平衡濃度=起始濃度+生成濃度,某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(,)=,該反應(yīng)物已轉(zhuǎn)化的量,該反應(yīng)物的起始總量,100%,(3),（,4）恒溫恒容下：,P,平,P,始,n,平,n,始,（,5）恒溫恒壓下：,V,平,V,始,n,平,n,始,(,6)克拉貝龍方程：,PV=,nRT,(,7)混合氣體平衡相對(duì)分子質(zhì)量：,M=,m,總,n,總,某化學(xué)反應(yīng)2,A+3B =C+2D +Q（Q 0),在0時(shí)刻開始反應(yīng)，在,t,0,時(shí)刻達(dá)到平衡，若在,t,1,時(shí)刻升高溫度，,在,t,2,時(shí)刻達(dá)到平衡，在,t,3,時(shí)刻降低溫度，在,t,4,時(shí)刻又達(dá)到平衡，,請(qǐng)?jiān)谙铝兄苯亲鴺?biāo)系中畫出對(duì)應(yīng)圖象。,t,1,V,正,t,2,0,時(shí)間,速率,V,逆,V,正,t,0,V,逆,V,逆,V,正,某化學(xué)反應(yīng)2,A（,氣）+,B（,氣）,=3,C（,氣）,+2,D（,氣）,在0時(shí)刻開始反應(yīng)，在,t,0,時(shí)刻達(dá)到平衡，若在,t,1,時(shí)刻增加壓強(qiáng)，,在,t,2,時(shí)刻達(dá)到平衡，在,t,3,時(shí)刻減小壓強(qiáng)，在,t,4,時(shí)刻又達(dá)到平衡，,請(qǐng)?jiān)谙铝兄苯亲鴺?biāo)系中畫出對(duì)應(yīng)圖象。,t,1,t,3,時(shí)間,速率,V,逆,V,正,0,t,0,V,逆,V,正,V,正,V,逆,有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的解題模式,思路和方法：,建立模式、確定關(guān)系、依照題意、列出方程,對(duì)于可逆反應(yīng),：,mA,(g)+,nB,(g),pC,(g)+,qD,(g),n,起始,(,mol),n,變化,(,mol),n,平衡,(,mol),a b 0 0,mx nx px qx,a-,mx,b-,nx px qx,若,已知,A,的轉(zhuǎn)化率為,，,則有：,mx,a,100%,=,若已知,D,的體積分?jǐn)?shù)為,%，,則有：,qx,a-,mx,+b-,nx,+,px,+,qx,100%=,%,若已知起始和平衡時(shí)的壓強(qiáng)，則有：,a+b,a-,mx,+b-,nx,+,px,+,qx,P,起,P,平,=,若已知平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量，則有：,aM,A,+,bM,B,a-,mx,+b-,nx,+,px,+,qx,M=,平,衡,三,步,曲,例1：在一定溫度下，將等物質(zhì)的量,A,和,B,充入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：,A（,氣）+2,B（,氣）=2,C（,氣），反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若,A,和,B,的物質(zhì)的量之和與,C,相等，則此時(shí),A,的轉(zhuǎn)化率為,A50%B60%C40%D70%,例3：在一個(gè)固定體積的密閉容器中，放入3,LX,和2,LY,在一定條件下反應(yīng)：4,X(,氣)+3,Y(,氣)=2,Q(,氣)+,nR,(,氣)達(dá)到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)比原來增加5%,X,的濃度減小1/3，則反應(yīng)方程中的,n,值為(),A.5 B.3,C.6 D.2,例2：將氣體,A,放入密閉容器中，在一定溫度時(shí)反應(yīng)：2,A(,氣)=,B(,氣)+,nC,(,氣)達(dá)到平衡時(shí)，壓強(qiáng)增大,m%，,測(cè)得,A,的轉(zhuǎn)化率也為,m%，,則,n,的值為（）,A.1,B.2 C.3,D.4