2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第2節(jié) 化學反應的限度 第4課時課件 魯科版選修4.ppt

第4課時 濃度、壓強對化學平衡的影響,第2章 第2節(jié) 化學反應的限度,學習目標定位 1.知道濃度、壓強對化學平衡影響的規(guī)律。 2.會根據勒夏特列原理(化學平衡移動原理)判斷化學平衡移動的方向。,新知導學,達標檢測,內容索引,新知導學,一、濃度對化學平衡的影響,1.實驗探究 按表中實驗要求完成實驗，將有關實驗現象及其結論填入表中：,變深,變深,均增大,正反應,減小,減小,逆反應,變淺,變淺,3OHFe3,=Fe(OH)3,2.理論分析 在一定條件下，反應Fe33SCNFe(SCN)3達到平衡狀態(tài)，溫度一定，平衡常數K為一定值。分析下列條件改變時濃度商Q的變化及平衡移動的方向，并填寫下表：,減小,增大,QK,逆反應方向,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 增大反應物濃度或減小生成物濃度時，Q K，平衡向 移動。 減小反應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物的用量，濃度商不變，QK，化學平衡不移動。,逆反應方向,例1 向盛有5 mL 0.005 molL1FeCl3溶液的試管中加入5 mL 0.01 molL1的KSCN溶液，充分混勻，溶液顏色深淺不再變化后建立化學平衡FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl。下列敘述中，不正確的是 A.加水至溶液的體積加倍，溶液紅色變淺，但化學平衡不移動 B.再滴加少量0.1 molL1的KSCN溶液，溶液紅色變深，化學平衡右移 C.再滴加少量0.1 molL1的NaOH溶液，會有紅褐色沉淀產生，上部溶液 紅色變淺，化學平衡左移 D.再滴加少量0.1 molL1 FeCl3溶液，溶液紅色變深，化學平衡右移,答案,解析,解析 在溶液中反應的離子方程式為Fe33SCNFe(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，不參加反應的離子不影響平衡。像FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，增加KCl固體的量，平衡不移動，因為KCl不參與離子反應。,例2 某條件下，恒容密閉容器中發(fā)生反應：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H<0，下列說法不正確的是 A.增加氫氣的濃度，可使CO2的平衡轉化率增大 B.單位時間內消耗CO2和H2的物質的量比為13時，反應達到平衡 C.及時分離出CH3OH和H2O(g)可提高CO2和H2的轉化率 D.升高溫度可使該反應的平衡常數減小,答案,解析,解析 增加一種反應物的濃度，另外一種反應物的轉化率增大，A項正確； 任何時間CO2和H2消耗的物質的量之比都為13，B項錯誤； 分離出CH3OH和H2O(g)，相當于減小生成物的濃度，平衡向正反應方向移動，CO2與H2的轉化率增大，C項正確； 正反應為放熱反應，升高溫度，平衡常數減小，D項正確。,規(guī)律總結,(1)增大一種反應物濃度，該反應物的平衡轉化率降低，而其他反應物的轉化率增大。工業(yè)生產通常采用增大廉價反應物的濃度來提高貴重物質轉化率的措施，從而降低生產成本。 (2)可以通過分離出生成物，降低生成物濃度，從而提高反應物的轉化率。,二、壓強對化學平衡的影響,1.實驗探究 按表中實驗要求完成實驗，將有關實驗現象及其結論填入表中：,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,減小后又增大,左,右,2.理論分析,壓強對化學平衡移動影響的規(guī)律 (1)若反應前后氣體的系數不變(g0) 改變壓強，化學平衡 。 (2)若反應前后氣體的系數改變(g0) 增大壓強，平衡向 的方向移動； 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，對于只涉及固體或液體的反應，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 C是固體，其濃度為常數，改變它的量平衡不移動； 該反應為氣體體積不相等的反應，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； 縮小容器容積，壓強增大，平衡左移； 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 增加C的物質的量 保持容器容積不變，充入N2使體系壓強增大 將容器的容積縮小一半 保持壓強不變，充入N2使容器容積變大 A. B. C. D.,答案,解析,規(guī)律總結,(1)恒溫恒容條件： 原平衡體系 體系總壓增大體系中各反應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混合物中各物質的濃度時，應視為壓強的影響。,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：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H<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 這種改變的方向移動。該結論就是勒夏特列原理。,減弱,(1)平衡移動的結果是“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”外界條件的影響。 (2)適用條件 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。 平衡移動原理不僅適用于化學平衡，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，Cl2H2OHClHClO，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 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 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)律的現象，不能用化學平衡移動原理解釋。,例5 可逆反應2A2(g)B2(g)2A2B(l)(正反應為放熱反應)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 該反應的正反應是氣體分子數減小的反應，增大壓強平衡向氣體分子數減小的方向移動，即平衡向右移動。,答案,解析,易錯警示,(1)使用催化劑，正、逆反應速率增大的倍數相同，化學平衡不移動。 (2)改變固體或液體使用量，而不改變反應物濃度時，化學平衡不移動。,達標檢測,1.合成氨所需的氫氣可用煤和水做原料經多步反應制得，其中的一步反應為CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) H<0，反應達到平衡后，為提高CO的轉化率，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，因該反應為反應前后氣體物質的量相等的反應，故增加壓強只能縮短反應達到平衡的時間，并不能使該平衡發(fā)生移動，因而無法提高CO的轉化率； B項，因該反應為放熱反應，降低溫度能使平衡向右移動，從而提高CO的轉化率； D項，不能提高CO的轉化率。,1,2,3,4,5,6,7,2.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當反應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，則此反應為吸熱反應 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,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，該反應為放熱反應，A錯誤； 根據勒夏特列原理，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的濃度應為原來的50%，而實際為60%，說明平衡向正反應方向移動了，則A的轉化率增大、B的質量分數增大； 正反應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(g) H<0可知，反應前后氣體分子數不變，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的產率不變，B項錯誤； 增大c(X)，X的轉化率減小，C項錯誤； 降低溫度，平衡向放熱反應方向(正向)移動，Y的轉化率增大，D項正確。,4.反應X(g)Y(g)2Z(g) H<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的產率增大 C.增大c(X)，X的轉化率增大 D.降低溫度，Y的轉化率增大,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.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 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：Cl2H2OHClHClO，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：Fe3SCNFe(SCN)2，向溶液中加入鐵粉，Fe3會和Fe發(fā)生反應生成Fe2，導致Fe3濃度降低，平衡向能夠減弱這種改變的方向移動，即向逆反應方向移動，使Fe(SCN)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：Cl2H2OHClHClO，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 通入SO2后，發(fā)生反應2H2SSO2=3S2H2O，相當于減小了生成物的濃度，平衡將向正反應方向移動，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反應的其他物質，此時體系的分子數增加，要保持恒壓，容器體積必須增大，原平衡體系各物質的濃度將減小，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_ _。,OH與H結合生成水，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,