資源簡介

(共33張PPT)
第3課時 濃度、壓強對化學平衡的影響
第二章
化學反應速率與化學平衡
第二節 化學平衡
延遲符
知識與技能
1.理解濃度、壓強對化學平衡的影響。
2.掌握用圖像表示化學平衡移動的方法，并會判斷化學平衡移動的方向。
過程與方法
情感態度與價值觀
通過本節“問題討論”、“交流思考”、“實驗探究”等欄目設計，激發學生學習興趣體驗科學探究的艱辛和喜悅，使學習變為知識的獲取，文化的欣賞。
1.使學生經歷探究“濃度對化學平衡影響”的過程，學習科學探究的基本方法，提高科學探究的能力。
2.重視化學實驗，充分發揮實驗的作用，理解理論的指導作用。
1
2
3
學習目標
教學引入：探討影響化學平衡的因素？
如何改變化學平衡狀態？
化學平衡1
不平衡
改變
條件
一段
時間
化學平衡2
Q = K
Q ≠ K
化學平衡的移動：
原有平衡狀態
新的平衡狀態
達到
化 學 平 衡 的 移 動
01
1.1
化學平衡的移動
1.定義：在一定條件下,當可逆反應達到平衡狀態后,如果改變反應條件,平衡狀態被破壞,平衡體系的物質組成也會隨著改變,直到達到新的平衡狀態。這種由原有的平衡狀態達到新的平衡狀態的過程叫做化學平衡的移動。
2.研究對象：
已建立平衡狀態的體系
3.平衡移動的本質原因：
v正 ≠ v逆
4.平衡移動的標志：
① v正 ≠ v逆
②各組分的百分含量發生改變
1.1
化學平衡的移動
5.平衡移動方向的判斷：
平衡向正反應方向移動
平衡向逆反應方向移動
舊平衡未被破壞，平衡不移動
v正＞ v逆：
v正＜ v逆：
v正＝ v逆：
條件改變
6.影響化學平衡的因素？
壓 強
催化劑
溫 度
濃 度
化學反應速率
濃 度
對化學平衡的影響
02
2.1
濃度對化學平衡的影響
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
淺黃　 無色 　　 　 紅色
【實驗原理】
【變量控制】
溫度等其他因素不變，只改變一種物質的濃度
滴 飽和FeCl3 或 高濃度 KSCN
增大C反應物
減小C反應物
加 Fe粉 降低Fe3＋濃度
2.1
濃度對化學平衡的影響
【實驗2-1】將 5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合,溶液呈紅色。然后均分在a、b、c三支試管中，b中加入少量鐵粉，c中滴入4滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液。
2.1
濃度對化學平衡的影響
實驗 向試管b中加入少量鐵粉 向試管c中加4滴1mol/LKSCN溶液
現象
結論
溶液顏色變淺
溶液顏色加深
其他條件不變，
減小C反應物，
平衡逆向移動
其他條件不變，
增大C反應物，
平衡正向移動
C反應物 減小
C反應物 增大
Fe＋2Fe3＋ = 3Fe2＋
加入鐵粉，Fe3＋濃度減小，
Q 增大 ，Q＞K，平衡逆向移動
加入KSCN，SCN－濃度增大，
Q 減小 ，Q＜K，平衡正向移動
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
Q ＝
【理論解釋】
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
Q ＝
Fe3＋ ＋ 3SCN－ Fe(SCN)3
2.1
濃度對化學平衡的影響
在其他條件不變時,
1.增大反應物濃度或減小生成物的濃度，化學平衡向正反應方向移動;
2.減小反應物濃度或增大生成物的濃度，化學平衡向逆反應方向移動。
小結
濃度對化學平衡的影響
濃度的改變會導致濃度商的改變，但 K 不變，使 Q≠K ，從而導致平衡移動。但濃度的改變不一定會使化學平衡發生移動。
微提醒
K只受溫度影響
2.2
v—t 圖像解釋
v
t
0
v(正)
v(逆)
t1
t2
v(正)
v(逆)
t3
平衡1
平衡2
①開始時，加入反應物，v(正)最大；v(逆)=0。
②反應開始后，v(正)減小；v(逆)增大。
③t1時，v(正)=v(逆)，反應達到平衡。
④t2時，加入反應物，v(正)瞬間增大；v(逆)不變。隨后v(正)減小；v(逆)增大。
⑤t3時，v(正)=v(逆)，反應再次達到平衡。
建立新平衡的過程中v(正) > v(逆)，
平衡向正反應方向移動
2.2
v—t 圖像解釋
平衡向正反應方向移動
平衡向逆反應方向移動
只要是增大濃度，不論增大的是反應物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態下的反應速率一定大于原平衡狀態；減小濃度，新平衡狀態下的速率一定小于原平衡狀態。
微提醒
1.在密閉容器中進行反應：CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H > 0達到平衡后，改變下列條件，則指定物質的濃度及平衡如何變化？
(1)增大c(CO2)，平衡 ，c(CO) 。
(2)加入更多碳，平衡 ，c(CO) 。
(3)增大c(CO)，平衡 ，c(CO2) 。
課堂檢測
正向移動
增大
逆向移動
增大
不移動
不變
平衡體系中的固態和純液態物質，其濃度可看作一個常數，增加或減小固態或液態純凈物的量并不影響ν正、ν逆的大小，所以化學平衡不移動。
微提醒
2.在溶液中進行反應： FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質的濃度及平衡如何變化？
(1)加入FeCl3固體，平衡 ，c(KSCN) 。
(2)加入Fe(SCN)3固體，平衡 ，c(KCl) 。
(3)加入KCl固體，平衡 ，c(KSCN) 。
課堂檢測
正向移動
減小
不移動
不變
逆向移動
減小
作為離子反應，只有改變實際參加反應的離子濃度對平衡有影響。
微提醒
壓 強
對化學平衡的影響
03
3.1
壓強對化學平衡的影響
【實驗原理】
2NO2(g) N2O4(g)
紅棕色　 無色 　　　
【變量控制】
溫度等因素不變，只改變壓強
（可通過改變體積改變壓強）
壓強增大
縮小體積
增大體積
壓強減小
3.1
壓強對化學平衡的影響
【實驗2-2】用50mL注射器吸入20mLNO2和NO4的混合氣體，觀察混合氣體顏色。
將活塞拉至40mL處，觀察混合氣體顏色。
再將活塞推至20mL處，觀察混合氣體顏色。
3.1
壓強對化學平衡的影響
實驗 體系壓強增大 體系壓強減小
現象
解釋
顏色先變深，后變淺,但比原來深
顏色先變淺，后變深，但比原來深
變深: C(NO2)瞬間增大
又變淺: 壓強增大，平衡右移，C(NO2)又減小,但比原來大
變淺: C(NO2)瞬間減小
又變深:壓強減小，平衡左移，C(NO2)又增大,但比原來小
2NO2(g) N2O4(g)
紅棕色　 無色 　　　
3.1
壓強對化學平衡的影響
實驗 （同溫度下） 壓強 各物質濃度（mol·L-1） 濃度商
(Q )
NO2 N2O4 原化學平衡容器容積為V p1 a b
壓縮容積至V/2 時(加壓)
Q1＝
b
a2
＝ K
2p1
2a 2b
通過計算Q2 ＝K/2 ，
即Q2 ＜ K，平衡向正反應方移動。
2b
(2a)2
b
2a2
Q2＝
＝
理論分析
3.1
壓強對化學平衡的影響
實驗 （同溫度下） 壓強 各物質濃度（mol·L-1） 濃度商
(Q )
NO2 N2O4 原化學平衡容器容積為V p1 a b
擴大容積至2V 時(減壓)
Q1＝
b
a2
＝ K
p1/2
a/2 b/2
通過計算Q2 ＝2K ，
即Q2 > K，平衡向逆反應方移動。
b/2
(a/2)2
2b
a2
Q2＝
＝
理論分析
小結
壓強對化學平衡的影響
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
對于一般的可逆反應：
若m+n＞p+q，
正向稱為氣體體積縮小的方向，逆向稱為氣體體積增大的方向
在其它條件不變的情況下：
增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動；
減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。
3.1
壓強對化學平衡的影響
思考：對于H 2(g)+ I2 (g） 當其他條件不變，減小或增大容器容積來改變壓強時，化學平衡如何變化呢？
實驗 （同溫度下） 壓強 各物質濃度（mol·L-1） 濃度商
(Q )
H2 I2 HI 原化學平衡容器容積為V p1 a b c
擴大容積至2V 時(減壓)
壓縮容積至V/2 時(加壓)
Q1＝
c2
ab
＝ K
p1/2
a/2 b/2 c/2
(c/2)2
(a/2)(b/2)
c2
ab
Q2＝
＝
2p1
2a 2b 2c
(2c)2
(2a)(2b)
c2
ab
Q3＝
＝
3.1
壓強對化學平衡的影響
對于反應前后，氣體物質的總體積沒有變化的可逆反應：
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
若m + n = p + q
壓強改變不能使化學平衡發生移動。
3.1
壓強對化學平衡的影響
思考：對于只有固體或液體參加的反應，體系壓強的改變會使化學平衡移動嗎？？
固態或液態物質的體積受壓強影響很小，可以忽略不計。
當平衡混合物中都是固態或液態物質時，改變壓強后化學平衡一般不發生移動。
3.2
v—t 圖像解釋
v
t
0
v(正)
v(逆)
t1
t2
v(正)’
v(逆)’
t3
平衡1
平衡2
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c）
t2時，加壓，v(正)、v(逆)均增大，但v(正)增加的更多，v(正)’>v(逆)’，平衡向正反應方向移動，T3時達到新的平衡。
加壓，平衡向氣體系數和減小的方向移動。
3.2
v—t 圖像解釋
v
t
0
v(正)
v(逆)
t1
t2
v(逆)’
v(正)’
t3
平衡1
平衡2
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c）
t2時，減壓，v(正)、v(逆)均減小，但v(正)減小的更多，v(正)’減壓，平衡向氣體系數和增大的方向移動。
3.2
v—t 圖像解釋
v
t
0
v(正)
v(逆)
t1
t2
平衡1
aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c）
t2時，加壓，v(正)、v(逆)均增大，且增加的幅度相同，v(正)’=v(逆)’，平衡不移動。
t2時，減壓，v(正)、v(逆)均減小，且減小的幅度相同，v(正)’=v(逆)’，平衡不移動。
結論
壓強對化學平衡的影響
(1)對于反應前后氣體體積不相等的反應：
增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動；
減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。
(2)對于反應前后氣體體積不變的反應：改變壓強，ν(正)和ν(逆)同等程度改變，化學平衡不移動。
這里壓強的變化必須是由于體積變化帶來濃度變化引起的，如果是充入不參加反應的氣體引起的壓強變化而濃度卻不變化則不會給平衡帶來影響。
3.已知化學反應2A( ？)＋B(g)=2C( ？)達到平衡，當增大壓強時，平衡向逆反應方向移動，則下列情況可能的是：(　　)
A．A是氣體，C是固體 B．A、C均為氣體
C．A、C均為固體 D．A是固體，C是氣體
課堂檢測
D
4.已知反應式：mX(g)＋nY(？)=pQ(s)＋2mZ(g)，已知反應已達平衡，此時c(X)＝0.3 mol/L，其他條件不變，若容器縮小到原來的1/2，c(X)＝0.5 mol/L，下列說法正確的是(　　)
A．反應向逆方向移動 B．Y可能是固體或液體
C．系數n>m D．Z的體積分數減小
課堂檢測
C
第3課時 濃度壓強對化學平衡的影響
第二章 化學反應速率與化學平衡
第二節 化學平衡

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