《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 第4課時課件 魯科版選修4.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度 第4課時課件 魯科版選修4.ppt(39頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4課時 濃度、壓強對化學(xué)平衡的影響,第2章 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度,[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道濃度、壓強對化學(xué)平衡影響的規(guī)律。 2.會根據(jù)勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動原理)判斷化學(xué)平衡移動的方向。,,,新知導(dǎo)學(xué),達標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),,一、濃度對化學(xué)平衡的影響,,1.實驗探究 按表中實驗要求完成實驗,將有關(guān)實驗現(xiàn)象及其結(jié)論填入表中:,變深,變深,均增大,正反應(yīng),減小,減小,逆反應(yīng),變淺,變淺,3OH-+Fe3+,===Fe(OH)3↓,2.理論分析 在一定條件下,反應(yīng)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3達到平衡狀態(tài),溫度一定,平衡常數(shù)K為一定值。分析下列條件改變時濃度商Q的變化及平
2、衡移動的方向,并填寫下表:,減小,增大,QK,逆反應(yīng)方向,濃度對平衡移動的影響規(guī)律 (1)在其他條件不變的情況下 ①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時,Q K,平衡向 移動。 ②減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時,Q K,平衡向 移動。 (2)只改變固體或純液體反應(yīng)物的用量,濃度商不變,Q=K,化學(xué)平衡不移動。,,逆反應(yīng)方向,例1 向盛有5 mL 0.005 molL-1FeCl3溶液的試管中加入5 mL 0.01 molL-1的KSCN溶液,充分混勻,溶液顏色深淺不再變化后建立化學(xué)平衡FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。下列敘述中,不正確的是 A.加水至溶液的體
3、積加倍,溶液紅色變淺,但化學(xué)平衡不移動 B.再滴加少量0.1 molL-1的KSCN溶液,溶液紅色變深,化學(xué)平衡右移 C.再滴加少量0.1 molL-1的NaOH溶液,會有紅褐色沉淀產(chǎn)生,上部溶液 紅色變淺,化學(xué)平衡左移 D.再滴加少量0.1 molL-1 FeCl3溶液,溶液紅色變深,化學(xué)平衡右移,答案,解析,√,解析 在溶液中反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加水稀釋,Q變大,K不變,即Q>K,平衡向左移動;加入SCN-或Fe3+,Q變小,使QK,平衡向左移動。,易錯警示,對于溶液中的離子平衡體系,注意離子濃度的改變方式,不參加反應(yīng)的離子不影響平衡。像FeCl3
4、+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,增加KCl固體的量,平衡不移動,因為KCl不參與離子反應(yīng)。,例2 某條件下,恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,下列說法不正確的是 A.增加氫氣的濃度,可使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大 B.單位時間內(nèi)消耗CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3時,反應(yīng)達到平衡 C.及時分離出CH3OH和H2O(g)可提高CO2和H2的轉(zhuǎn)化率 D.升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,答案,解析,√,解析 增加一種反應(yīng)物的濃度,另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,A項正確; 任何時間CO2和H2消耗的物質(zhì)的量之比都為1∶3,B項錯誤;
5、 分離出CH3OH和H2O(g),相當(dāng)于減小生成物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO2與H2的轉(zhuǎn)化率增大,C項正確; 正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)減小,D項正確。,規(guī)律總結(jié),(1)增大一種反應(yīng)物濃度,該反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。工業(yè)生產(chǎn)通常采用增大廉價反應(yīng)物的濃度來提高貴重物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的措施,從而降低生產(chǎn)成本。 (2)可以通過分離出生成物,降低生成物濃度,從而提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。,,二、壓強對化學(xué)平衡的影響,,1.實驗探究 按表中實驗要求完成實驗,將有關(guān)實驗現(xiàn)象及其結(jié)論填入表中:,先變深,后變淺,最,終比原來深,先變淺,后變深,最終,比原來淺,變大后又減小,減小后
6、又增大,左,右,2.理論分析,壓強對化學(xué)平衡移動影響的規(guī)律 (1)若反應(yīng)前后氣體的系數(shù)不變(Δνg=0) 改變壓強,化學(xué)平衡 。 (2)若反應(yīng)前后氣體的系數(shù)改變(Δνg≠0) ①增大壓強,平衡向 的方向移動; ②減小壓強,平衡向 的方向移動。 (3)壓強改變只影響有氣體參加或生成的可逆反應(yīng),對于只涉及固體或液體的反應(yīng),壓強的影響不予考慮。,不移動,氣體體積減小,氣體體積增大,解析 ①C是固體,其濃度為常數(shù),改變它的量平衡不移動; ②該反應(yīng)為氣體體積不相等的反應(yīng),保持容器容積不變,充入N2,由于c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不變,所以平衡不移動; ③縮小容器
7、容積,壓強增大,平衡左移; ④保持壓強不變,充入N2,容器容積擴大,平衡右移。,例3 一定溫度下,反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在密閉容器中進行,一段時間后達到平衡,下列措施不能使平衡發(fā)生移動的是 ①增加C的物質(zhì)的量 ②保持容器容積不變,充入N2使體系壓強增大 ③將容器的容積縮小一半 ④保持壓強不變,充入N2使容器容積變大 A.①② B.②③ C.①④ D.③④,答案,解析,√,規(guī)律總結(jié),(1)恒溫恒容條件: 原平衡體系 體系總壓增大――→體系中各反應(yīng)物濃度不變――→平衡不移動。 (2)恒溫恒壓條件:,(3)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時,
8、應(yīng)視為壓強的影響。,,三、勒?夏特列原理,1.向一密閉容器中通入1 mol N2、3 mol H2發(fā)生反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,一段時間后達到平衡。 (1)若增大N2的濃度,平衡移動的方向是 ;達新平衡時,氮氣的濃度與改變時相比較,其變化是 。 (2)若升高溫度,平衡移動的方向是 ;達新平衡時的溫度與改變時相比較,其變化是 。 (3)若增大壓強,平衡移動的方向是 ;達新平衡時的壓強與改變時相比較,其變化是 。,向右移動,減小,向左移動,降低,向右移動,減小,2.根據(jù)以上分析,得知如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向著能夠
9、這種改變的方向移動。該結(jié)論就是勒夏特列原理。,減弱,(1)平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不是“消除”外界條件的影響,更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的影響。 (2)適用條件 ①只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。 ②平衡移動原理不僅適用于化學(xué)平衡,也適用于其他平衡體系,如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等。,解析 A項,Cl2+H2OH++Cl-+HClO,在飽和食鹽水中,平衡向左移動,降低了Cl2在水中溶解度; B項,增大壓強,合成氨平衡向右移動; C項,減小壓強使氣體的溶解度降低,溶解的CO2逸出; D項,平衡沒有發(fā)生移動,只是I2(g)的濃度增大,顏色加深。,例4
10、下列事實不能用平衡移動原理解釋的是 A.用排飽和食鹽水法收集Cl2 B.加壓有利于合成氨反應(yīng) C.冰鎮(zhèn)的啤酒打開后泛起泡沫 D.對2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡體系增加壓強使顏色變深,答案,解析,√,易錯警示,勒夏特列原理(即化學(xué)平衡移動原理)適用于所有平衡體系,如果是平衡體系,改變條件,平衡沒有發(fā)生移動或不符合平衡移動規(guī)律的現(xiàn)象,不能用化學(xué)平衡移動原理解釋。,例5 可逆反應(yīng)2A2(g)+B2(g)2A2B(l)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))已達到平衡,要使平衡向右移動,可以采取的措施是 A.升高溫度 B.加入催化劑 C.增大壓強 D.增加A2B的量,解析 該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)
11、減小的反應(yīng),增大壓強平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,即平衡向右移動。,答案,解析,√,易錯警示,(1)使用催化劑,正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同,化學(xué)平衡不移動。 (2)改變固體或液體使用量,而不改變反應(yīng)物濃度時,化學(xué)平衡不移動。,達標(biāo)檢測,1.合成氨所需的氫氣可用煤和水做原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,反應(yīng)達到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是 A.增加壓強 B.降低溫度 C.增大CO的濃度 D.更換催化劑,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,7,解析 A項,因該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng),故增加
12、壓強只能縮短反應(yīng)達到平衡的時間,并不能使該平衡發(fā)生移動,因而無法提高CO的轉(zhuǎn)化率; B項,因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度能使平衡向右移動,從而提高CO的轉(zhuǎn)化率; D項,不能提高CO的轉(zhuǎn)化率。,1,2,3,4,5,6,7,2.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,改變下列一個條件,其中敘述正確的是 A.升高溫度,氣體顏色加深,則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向右移動,混合氣體顏色變淺 C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強增大,但小于原來的兩倍 D.恒溫恒容時,充入惰性氣體,壓強增大,平衡向右移動,混合氣體的 顏色變淺,答案,解析,√
13、,1,2,3,4,5,6,7,解析 升高溫度,氣體顏色加深,則平衡向左移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯誤; 根據(jù)勒夏特列原理,混合氣體的顏色比原平衡深,壓強小于原平衡的兩倍,因此B錯誤,C正確; 恒溫恒容,充入惰性氣體,c(NO2)和c(N2O4)均不變,平衡不移動,氣體的顏色不變,D錯誤。,1,2,3,4,5,6,7,解析 溫度不變,容積擴大一倍,壓強減小,若平衡不移動,則B的濃度應(yīng)為原來的50%,而實際為60%,說明平衡向正反應(yīng)方向移動了,則A的轉(zhuǎn)化率增大、B的質(zhì)量分數(shù)增大; 正反應(yīng)方向是氣體體積增大的方向,即ab,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,7,解析 由X(g)+Y(g)2Z
14、(g) ΔH<0可知,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,故減小容器體積,即壓強增大,平衡不移動,A項錯誤; 加入催化劑,平衡不移動,故Z的產(chǎn)率不變,B項錯誤; 增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率減小,C項錯誤; 降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向(正向)移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大,D項正確。,4.反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,達到平衡時,下列說法正確的是 A.減小容器體積,平衡向右移動 B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大 C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大 D.降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,7,5.下列事實中不能用勒夏特列原理解釋的是 A.光照新制的氯水時,溶液的酸性逐漸增強 B
15、.向含有[Fe(SCN)]2+的紅色溶液中加鐵粉,振蕩,溶液顏色變淺或退去 C.加入催化劑有利于氨的氧化反應(yīng) D.用排飽和食鹽水法除去Cl2中的HCl,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,7,解析 A項,氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,光照使HClO分解,HClO濃度降低,平衡正向移動,生成更多的HCl,溶液的酸性逐漸增強,A項能用勒夏特列原理解釋; B項,在該溶液中存在平衡:Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+,向溶液中加入鐵粉,F(xiàn)e3+會和Fe發(fā)生反應(yīng)生成Fe2+,導(dǎo)致Fe3+濃度降低,平衡向能夠減弱這種改變的方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動,使[Fe(SCN)
16、]2+(紅色)的濃度降低,所以溶液顏色變淺或退去,B項能用勒夏特列原理解釋; C項,催化劑不能改變平衡狀態(tài),C項不能用勒夏特列原理解釋; D項,Cl2溶于水后存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,飽和食鹽水中Cl-濃度較大,減小了Cl2的溶解度,D項能用勒夏特列原理解釋。,1,2,3,4,5,6,7,6.反應(yīng)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達到平衡,下列各種情況下,不會使平衡發(fā)生移動的是 A.溫度、容積不變時,通入SO2氣體 B.移走一部分NH4HS固體 C.容器體積不變,充入氨氣 D.保持壓強不變,充入氮氣,答案,解析,√,1,2,3,4,5,6,7,解析 通
17、入SO2后,發(fā)生反應(yīng)2H2S+SO2===3S↓+2H2O,相當(dāng)于減小了生成物的濃度,平衡將向正反應(yīng)方向移動,A選項不合題意; 固體量的多少不影響平衡的移動,移走部分NH4HS固體不能使平衡發(fā)生移動,B選項符合題意; 恒容時,充入NH3,平衡逆向移動,C選項不合題意; 充入不與體系中各物質(zhì)反應(yīng)的其他物質(zhì),此時體系的分子數(shù)增加,要保持恒壓,容器體積必須增大,原平衡體系各物質(zhì)的濃度將減小,平衡將向氣體體積增大的方向移動,D選項不合題意。,1,2,3,4,5,6,7,(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈___色。因為________________ ______________________
18、_________________________________________。,OH-與H+結(jié)合生成水,c(H+)減小,使平衡向右移動, 濃度增大,溶液由橙黃色變?yōu)辄S色,解析 加堿中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的 增大;加酸使平衡左移,溶液中的 增大;加Ba(NO3)2,發(fā)生的反應(yīng)為Ba2++ ===BaCrO4↓(黃色),平衡向右移動,溶液顏色將由橙黃色逐漸變淺,直至無色。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,黃,(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入過量稀硫酸,則溶液呈____色,因為_________________________________________________________。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀),則平衡_____ ____(填“向左移動”或“向右移動”),溶液顏色將__________________。,答案,1,2,3,4,5,6,7,橙,c(H+)增大,平衡左移, 濃度增大,溶液又由黃色變?yōu)槌壬?移動,逐漸變淺,直至無色,向右,