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(共36張PPT)
第3課時(shí) 影響化學(xué)平衡的因素
第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 第二節(jié) 化學(xué)平衡
導(dǎo)入新課
汽水
啤酒
一、化學(xué)平衡的移動(dòng)
【思考】
V正=V逆是達(dá)到化學(xué)平衡的重要標(biāo)志，對(duì)于一個(gè)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，如果我們改變條件，該反應(yīng)還能繼續(xù)保持平衡嗎？經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，,平衡會(huì)一直被打破么？CO2泡沫會(huì)一直增多么？
【分析】
反應(yīng)開(kāi)始后，一定時(shí)間時(shí)V正=V逆 ，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，外界條件改變后，化學(xué)平衡被破壞V正≠V逆，化學(xué)平衡被破壞，一定時(shí)間后，V’正=V’逆 達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
平衡移動(dòng)的過(guò)程如下
一、化學(xué)平衡的移動(dòng)
定義：在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，如果改變反應(yīng)條件，平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。
【說(shuō)明】平衡移動(dòng)的條件：反應(yīng)條件改變。
平衡移動(dòng)的結(jié)果：平衡體系的物質(zhì)組成改變。
一、化學(xué)平衡的移動(dòng)
【交流討論】外界條件的改變，一定會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng)么？
【分析】平衡移動(dòng)的方向由v(正)、v(逆)的相對(duì)大小來(lái)決定：
(1)若外界條件的改變引起v(正)>v(逆)，則化學(xué)平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)若外界條件的改變引起v(正)(3)若外界條件的改變雖引起v(正)和v(逆)的變化,但v(正)=v(逆)則化學(xué)平衡不移動(dòng)。
一、化學(xué)平衡的移動(dòng)
二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
【小組實(shí)驗(yàn)】完成課本34頁(yè)實(shí)驗(yàn)2—1
實(shí)驗(yàn)步驟：向盛有5ml0.05mol/LFeCl3溶液的試管中加入5ml0.15KSCN溶液，溶液呈紅色。將上述溶液平均分裝在a、b、c三支試管中，向試管b中加入少量鐵粉，向試管c中加入4滴1mol/LKSCN溶液，觀察試管b、c中溶液顏色的變化，并均與a對(duì)比。
實(shí)驗(yàn) 向試管b中加入少量鐵粉 向試管c中滴加1mol/LKSCN溶液
現(xiàn)象
顏色變淺
顏色變深
【交流討論】
1. 上述實(shí)驗(yàn)中化學(xué)平衡狀態(tài)是否發(fā)生了變化？你是如何判斷的？
2. 反應(yīng)物和生成物濃度的改變是如何影響化學(xué)平衡狀態(tài)的？
3. 在一定溫度下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若濃度商增大或減小，化學(xué)平衡狀態(tài)是否會(huì)發(fā)生變化？如何變化？
【分析1】溶液顏色發(fā)生了變化，說(shuō)明Fe(SCN)3濃度發(fā)生了變化，所以平衡狀態(tài)發(fā)生了變化。
【分析2】從上述現(xiàn)象中可以看出，加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，F(xiàn)e3+濃度減小，溶液紅色變淺，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；加入1mol/LKSCN溶液，SCN—濃度增大，溶液紅色加深，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。
【分析3】減小Fe3+濃度，Q增大，Q＞K，平衡逆向移動(dòng)；增大SCN—濃度，Q減小，Q＜K，平衡正向移動(dòng)。
二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
【交流討論】
結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，以反應(yīng)：mA(g)＋nB(g) pC(g)為例，思考：
【問(wèn)題1】當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，其它條件不變時(shí)，改變反應(yīng)體系中某種物質(zhì)的濃度對(duì)平衡移動(dòng)的影響，并完成下表內(nèi)容。
改變條件 v正、v逆相對(duì)大小 平衡移動(dòng)方向
① 增大反應(yīng)物A或B的濃度
② 減小生成物C的濃度
③ 增大生成物C的濃度
④ 減小反應(yīng)物A或B的濃度
v′正＞v′逆
v′正＞v′逆
v′正＜v′逆
v′正＜v′逆
向正反應(yīng)方向移動(dòng)
向正反應(yīng)方向移動(dòng)
向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
【問(wèn)題2】當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，如何利用v-t圖像分析濃度變化對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響過(guò)程。
【交流討論】
其反應(yīng)速率的變化曲線(xiàn)分別如下圖所示：
二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
增大反應(yīng)物的濃度
減小生成物的濃度
增大生成物的濃度
減小反應(yīng)物的濃度
【結(jié)論】
當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，在其他條件不變的情況下，如果增大反應(yīng)物濃度（或減小生成物濃度），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；同理，如果減小反應(yīng)物濃度（或增大生成物濃度），平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
【小組實(shí)驗(yàn)】完成課本36頁(yè)實(shí)驗(yàn)2—2
實(shí)驗(yàn)步驟：用50ml注射器吸入約20mlNO2與N2O4的混合氣體（使注射器的活塞處于Ⅰ處），將細(xì)管端用橡皮塞封閉。然后把活塞拉到Ⅱ處，觀察管內(nèi)混合氣體顏色的變化。當(dāng)反復(fù)將活塞從Ⅱ處推到Ⅰ及從Ⅰ處拉到Ⅱ處時(shí)，觀察管內(nèi)混合氣體顏色的變化。
實(shí)驗(yàn) 體系壓強(qiáng)增大 體系壓強(qiáng)減小
現(xiàn)象
結(jié)論 氣體顏色先變深又變淺
氣體顏色先變淺又變深
增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
【交流討論】
1. 有氣體參加的反應(yīng)可能出現(xiàn)反應(yīng)后氣體體積增大、減小或不變的三種情況，請(qǐng)根據(jù)三種不同的情況進(jìn)行分析，體系增大壓強(qiáng)，濃度商怎樣變化，化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生怎樣的變化？
2. 對(duì)于只有固體或液體參加的反應(yīng)，體系壓強(qiáng)的改變，會(huì)使化學(xué)平衡的狀態(tài)發(fā)生改變嗎？
三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
【分析】
1.對(duì)于氣體體積減小的反應(yīng)，如N2 (g)+ 3H2 (g)= 2NH3(g)，增大壓強(qiáng)，三種氣體濃度都增大， ，濃度商減小，Q2.只有固體或液體參加的反應(yīng)，體系壓強(qiáng)改變，物質(zhì)濃度不變，平衡不移動(dòng)。
三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
【交流討論】
利用v-t圖像分析壓強(qiáng)變化對(duì)不同氣體體積變化的反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率的影響過(guò)程
【分析】增大壓強(qiáng)對(duì)于等體積反應(yīng)（反應(yīng)前后氣體物質(zhì)計(jì)量系數(shù)之和相等），正、逆反應(yīng)速率同倍數(shù)增大，平衡不移動(dòng)，如圖A；對(duì)于非等體積（反應(yīng)前后氣體物質(zhì)計(jì)量系數(shù)之和不相等）反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，但計(jì)量系數(shù)之和大的方向增大的倍數(shù)更大，所以，平衡向總體積減小的方向移動(dòng)，如圖B或C；
三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
【交流討論】
【分析】減小壓強(qiáng)（增大容器體積），對(duì)于等體積反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率同倍數(shù)減小，平衡不移動(dòng)，如圖D；對(duì)于非等體積反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)減小，但計(jì)量系數(shù)之和大的方向減小的倍數(shù)更大，所以，平衡向總體積增大的方向移動(dòng)，如圖E或F。
三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
【總結(jié)】
對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)（減小容器的容積）會(huì)使化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)（增大容器的容積）會(huì)使化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)；反應(yīng)后氣體總體積沒(méi)有變化的可逆反應(yīng)，增大或減小壓強(qiáng)都不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。
三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
四、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
【小組實(shí)驗(yàn)】完成課本37頁(yè)實(shí)驗(yàn)2—3
實(shí)驗(yàn)步驟：如圖所示，把NO2和N2O4的混合氣體通入兩只連通的燒瓶里，然后用夾子夾住乳膠管；把一只燒瓶放進(jìn)熱水中，一只燒瓶放進(jìn)冰水中。觀察混合氣體的顏色變化。
實(shí)驗(yàn) 放進(jìn)熱水中 放進(jìn)冰水中
現(xiàn)象
結(jié)論 紅棕色加深
紅棕色變淺
升高溫度平衡向NO2濃度增大的方向移動(dòng)，降低溫度平衡向NO2濃度減小的方向移動(dòng)，
【交流討論】
1. 已知反應(yīng)2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 ，分析溫度變化時(shí)平衡移動(dòng)的方向？
2. 分析溫度變化對(duì)K的影響，根據(jù)濃度商判斷平衡移動(dòng)方向？
【分析】
1. 溫度升高，顏色加深，NO2濃度增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)。溫度降低，顏色變淺，NO2濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)。
2. 若正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，升高溫度，K減小，Q不變，Q＞K，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)。降低溫度，K增大，Q不變，Q＜K，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)。
四、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
【交流討論】
利用v-t圖像分析溫度變化對(duì)不同吸、放熱反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率的影響過(guò)程。提示：改變溫度對(duì)活化能較大的速率影響大。
如圖①所示，改變溫度對(duì)活化能較大的速率影響大，對(duì)于正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)的可逆反應(yīng)，升高溫度，正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，逆反應(yīng)速率增大的多，v逆＞v正 ，平衡逆向移動(dòng)，即向吸熱方向移動(dòng)；
如圖②所示，降低溫度，正逆反應(yīng)速率同時(shí)減小，逆反應(yīng)速率減小的多，v正＞v逆 ，平衡正向移動(dòng)，即向放熱方向移動(dòng)。
四、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
【總結(jié)】在其他條件不變的情況下，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。
四、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
五、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響
【交流討論】
催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，如何利用v-t圖像分析？
如圖所示，加入催化劑可以大大地加快反應(yīng)速率，是因?yàn)樗梢越档头磻?yīng)所需活化能，從而提高活化分子百分?jǐn)?shù)，增大反應(yīng)速率，但是由于催化劑能夠同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，因此它對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響。
【總結(jié)】當(dāng)其他條件不變時(shí)，催化劑不能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物的組成，但是使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間。
六、勒夏特列原理
【交流討論】
向一密閉容器中通入1 mol N23 mol H2發(fā)生反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，當(dāng)分別增大N2的濃度、升高溫度、增大壓強(qiáng)時(shí)，化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，達(dá)到新平衡時(shí)N2濃度、溫度、壓強(qiáng)的變化情況怎樣？
【分析1】若增大N2的濃度，平衡正向移動(dòng)；達(dá)新平衡時(shí)，氮?dú)獾臐舛扰c改變時(shí)相比較，其變化是減小，但新平衡時(shí)的濃度大于原平衡時(shí)的濃度。
【分析2】若升高溫度，平衡移動(dòng)的方向是逆向移動(dòng)；達(dá)新平衡時(shí)的溫度與改變時(shí)相比較，其變化是降低，但新平衡時(shí)的溫度高于原平衡時(shí)的溫度。
【分析3】若增大壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)的方向是正向移動(dòng)；達(dá)新平衡時(shí)的壓強(qiáng)與改變時(shí)相比較，其變化是減小，但新平衡時(shí)的壓強(qiáng)大于原平衡時(shí)的壓強(qiáng)。
【提問(wèn)】
總結(jié)上述三種情況，分析如何用一個(gè)方法表示，不同條件改變時(shí)，平衡移動(dòng)的方向和結(jié)果。
【總結(jié)】
當(dāng)其它條件不變時(shí)，改變影響平衡移動(dòng)的一個(gè)條件，平衡總是向減弱這種改變的方向移動(dòng)。
六、勒夏特列原理
1.定義：如果改變影響平衡的一個(gè)因素(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。這就是勒夏特列原理，也稱(chēng)化學(xué)平衡移動(dòng)原理。
2.適用范圍：化學(xué)反應(yīng)平衡等所有的動(dòng)態(tài)平衡，只能解釋平衡移動(dòng)造成的結(jié)果或現(xiàn)象，未處于平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析。
六、勒夏特列原理
3.對(duì)“減弱這種改變”的正確理解：定性角度：用于判斷平衡移動(dòng)的方向，如升高溫度時(shí)，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；增加反應(yīng)物濃度，平衡向反應(yīng)物濃度減少的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)等；定量角度：用于判斷平衡移動(dòng)的結(jié)果，“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉(zhuǎn)”。如原平衡體系的壓強(qiáng)為p，若其他條件不變，將體系壓強(qiáng)增大到2p，平衡將向氣體體積減小的方向移動(dòng)，到達(dá)新平衡時(shí)的體系壓強(qiáng)將介于p～2p。
六、勒夏特列原理
【交流討論】
1. 反應(yīng)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，在恒溫、恒容條件下，充入He，平衡向那個(gè)方向移動(dòng)，請(qǐng)從反應(yīng)速率、濃度商、勒夏特列原理三個(gè)方向分析。
【分析1】在恒溫、恒容條件下，充入He，各物質(zhì)濃度不變，速率、濃度商都不變，平衡不移動(dòng)。雖然充入了氣體，使體系壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)的分壓不變，影響平衡的條件沒(méi)有改變，所以平衡不移動(dòng)。
六、勒夏特列原理
如果改成在恒溫、恒壓條件下呢？
【交流討論】
【分析2】在恒溫、恒壓條件下，充入He，容器體積增大，各物質(zhì)濃度減小，但反應(yīng)物濃度減小對(duì)正反應(yīng)速率影響大，v正＞v逆 ，平衡正向移動(dòng)；各物質(zhì)濃度減小， 增大，Q>K，平衡逆向移動(dòng)；容器體積增大，對(duì)平衡的來(lái)說(shuō)是減小了單位體積內(nèi)的分子數(shù)，平衡向減弱這種改變的方向移動(dòng)，即向分子數(shù)增多的方向移動(dòng)。
六、勒夏特列原理
【思考】用勒夏特列原理解釋?zhuān)垦b啤酒倒入杯中會(huì)立即泛起大量泡沫,是什么原因呢？
【分析】用勒夏特列原理解釋?zhuān)浩【浦写嬖贑O2溶解平衡: CO2(g) CO2(aq)，減小壓強(qiáng)（打開(kāi)啤酒瓶），平衡向氣體體積增大方向移動(dòng)，放出CO2；升高溫度（啤酒瓶冰鎮(zhèn)溫度低），平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，放出CO2。
六、勒夏特列原理
課堂小結(jié)
課堂檢測(cè)
1.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是(　　)
A．用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣
B．將銅粉和鋅粉混合后放入稀硫酸中，產(chǎn)生氣體的速率比不加銅粉快
C．黃綠色的氯水光照后顏色變淺
D．將CO中毒的病人迅速抬到空氣新鮮的地方
B
【解析】A．OH-濃度增大，平衡NH3+H2O NH3 H2O NH4++OH-逆向進(jìn)行；B．構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率；C．氯水中存在Cl2+H2O HCl+HClO平衡，生成的次氯酸見(jiàn)光分解，促進(jìn)平衡正向進(jìn)行；D．空氣新鮮的地方，氧氣濃度大，平衡HbO2+CO HbCO+O2逆向移動(dòng)，有利于血紅蛋白和氧氣結(jié)合，可以用勒夏特列原理解釋?zhuān)?br/>2.對(duì)可逆反應(yīng)2A(s)＋3B(g) C(g)＋2D(g)　ΔH＜0，在一定條件下達(dá)到平衡，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
①增加A的量，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)　②升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)減小　③壓強(qiáng)增大一倍，平衡不移動(dòng)，v(正)、v(逆)不變　④增大B的濃度，v(正)＞v(逆)　⑤加入催化劑，B的轉(zhuǎn)化率提高
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
B
【解析】A是固體，其量的變化對(duì)平衡無(wú)影響；增大B的濃度，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，v(正)＞v(逆)；升溫，v(正)、v(逆)均應(yīng)增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；壓強(qiáng)增大，平衡不移動(dòng)，但v(正)、v(逆)都增大；催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率不變。
課堂檢測(cè)
3.在容積一定的密閉容器中，反應(yīng)：A(？)＋B(g) C(g)＋D(g)達(dá)到平衡后，升高溫度，容器內(nèi)氣體的密度增大，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B．A不是氣態(tài)物質(zhì)，加入A該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C．其他條件不變，降低溫度該平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D．改變壓強(qiáng)對(duì)該平衡的移動(dòng)無(wú)影響
C
【解析】因容器體積不變、結(jié)合升溫容器內(nèi)氣體密度增大可知升溫使容器內(nèi)氣體質(zhì)量增加，結(jié)合反應(yīng)可判知A一定不是氣體且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
課堂檢測(cè)
4.在容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是(　　)
A．圖Ⅰ表示的是t1時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
B．圖Ⅱ表示的是t1時(shí)刻加入催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響
C．圖Ⅲ表示的是催化劑對(duì)平衡的影響，且甲的催化劑效率比乙高
D．圖Ⅲ表示的是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的壓強(qiáng)較高
B
課堂檢測(cè)
5.有兩個(gè)容積相等的密閉容器A和B如圖所示，A容器有一個(gè)可上下移動(dòng)的活塞，能使容器保持恒壓，B容器的容積不變。起始時(shí)兩容器中分別充入等量且體積比為2∶1的SO2和O2的混合氣體，并使
A和B容積相等。在400 ℃條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。
（1）達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間t(A)_ _t(B)，A容器
中SO2的轉(zhuǎn)化率__________B容器中SO2的轉(zhuǎn)化率(填“大于”、“小于或“相等”)。
（2）達(dá)到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入少量的等量氬氣，A容器中化學(xué)平衡_ __移動(dòng)，B容器中化學(xué)平衡_____移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)。
小于
大于
向左
不
課堂檢測(cè)
再 見(jiàn)

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