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影响化学平衡的因素 公开课


第二课

影响化学平衡的因素

高二(14)班 10月25日星期四
1

温故知新
1、什么是化学平衡状态? 2、化学平衡状态有哪些特征?

逆、等、动、定、变
条件改变,平衡如何变化?是 否像影响速率因素一样变化?

2

组实验1.
实验2-5
铬酸根

Cr2O7 +H2O 橙色

2-

2CrO4 +2H 黄色

2-

+

实验过程:取三支洁净试管, 和老师一起做实验。 实验的现象是什么,说明了什 么问题?
3

3ml

0.01mol/L K2Cr2O7

橙黄色,对比作用
4

3ml

0.01mol/L K2Cr2

由橙黄色,变成橙色
5

3ml

0.01mol/L K2Cr2O7 由橙黄色, 变成黄色
6

实验现象和结论
橙色
步 骤 实验

Cr2O7 +H2O
8滴浓硫酸溶液

2-

2CrO4 +2H 黄色
8滴氢氧化钠溶液

2-

+

现象

橙黄色变为 橙色 橙黄色变为 黄色

增大c(H+),平衡
结论 向 逆反应

减小c(H+),平
衡向 正反应 方向移动

方向移动 减少c(H+)的方向

增大c(H+)的方向

7

分组实验2. 实验2-6 (黄色)Fe
3+

+3SCN



Fe(SCN)3 (红色)

实验过程: 出现红色,再 加入4ml水。 均分置于二支 试管中,标号 为1号,2号。

6滴0.01mol/L KSCN(aq) 4ml 0.005mol/L FeCl3(aq)
8

1号试管中加入4滴滴加饱和 FeCl3溶液

1号

现象为:溶液红色加深
9

KSCN(aq)

2号加入5滴1mol/L

2号

现象为:溶液红色加深
10

然后,分别在1号,2号试管中 加入10滴 0.01mol/L NaOH(aq)

溶液颜色变浅

溶液颜色变浅

11

分组实验2. 实验2-6 Fe
3+

+3SCN



Fe(SCN)3 (红色)
1 2 滴加1 mol/L KSCN溶液 颜色加深 滴加NaOH溶液

编号 步骤(1) 现象 步骤(2) 现象 结论

滴加饱和FeCl3溶液 颜色加深 滴加NaOH溶液 溶液颜色变浅

溶液颜色变浅

减小反应物浓度,平衡逆 增大反应物浓度,平衡正向 增大反应物浓度方 移动移 向移动( 减小反应物浓度 )

12

一、影响化学平衡的因素 1、浓度: 在其它条件不变的情况下,
(1)增大反应物浓度或减小生成物 浓度,平衡向 正反应 移动。
逆反应 (2)增大生成物浓度或减小反应物
13

方向

根据浓度的改变对平衡的影响, 试回答下面问题:
例1、工业上制取硫酸的过程中,有一重

要的反应:

意 增大成本较低的反应物的浓度, 义 提高成本较高的原料的转化率。 在实际生产过程中,常用过量的空气与
成本较高的SO2作用,为什么? 还有别的方法提高SO2的转化率么?

14

一、影响化学平衡的因素 2、温度:
实验2-6 2NO2
(红棕色)

N2O4 Δ H=-57KJ·mol-1
(无色)

分析反应方向与能量的关系? 设计一个什么样的对比试验呢? 如何判断平衡是否移动了?
15

2.

分组实验3:温度的影响

本实验为四人一组,一个NO2平衡球, 二个烧杯,一个烧杯装热水,一个烧 杯冷水。
红棕 色颜 色变 深 红棕色 变浅

16

三、影响化学平衡的因素
2、温度:
2NO2
(红棕色)

N2O4 Δ H=-57KJ·mol-1
(无色)

实验分析: 逆向 (1)温度升高,平衡 吸热反应 移动,即平衡向着 方向。 正向 放热反应 (2)温度降低,平衡 移动,即平衡向着

17

3、化学平衡移动的概念 温度,浓度的改变,使可逆反应 中旧化学平衡的破坏、新化学平 衡的建立过程。 那么平衡移动有没有规律呢?

18

下面我们一起将三个实验总结一下: 改变条件 增大反应物的 浓度 平衡移动方向 向反应物浓度减少的 方向进行 向反应物浓度增大 的方向进行

浓 度

减少反应物的 浓度
温 度 升高温度

对着干理论! 逆反心理!
降低温度

平衡向着吸热方向移动 平衡向着放热方向移动
19

4.勒沙特列原理(平衡移动原理) 如果改变影响平衡的条件 (如浓度、压强、或温度)等,平 减弱这种改变的方向 衡就向能 移 动 郭玩湘原理 。 对着干理论
20

例题1.
在高温下,反应2HBr

Δ H<0

H2+Br2

要使混合气体颜色加深,可采取的方法是 A. 保持容积不变,加入HBr(g) B. 升高温度 C. 降低温度 D. 保持容积不变,加入H2(g)

AC

21

课后思考:
1.利用勒夏特列原理,分析压强的改 变对平衡有怎样的影响? 2.平衡移动过程中,不同条件下(温 度,压强,浓度),正,逆反应速率 的大小关系是怎样的?试着画出图像。

22

三、影响化学平衡的因素 3、压强:
2NO2
(红棕色)

N2O4 Δ H=-57KJ·mol-1
(无色)

23

利用勒夏特列原理分析压强的影响: 实验步骤:
加压强,先 变深, 问题: 平衡向着减弱压强的 方向移动

勒夏特列原理中 的减弱是什么含 义?

注射器的颜色变 浅
24

请大家分析,如果拉伸注射 器,会有什么样的变化?
观看视频

25

压强对化学平衡影响解读

1、反应体系中必须有气体参加, 且反应前后气体分子数目发生改变, 改变压强才会影响平衡移动。
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b≠c+d
26

压强对化学平衡影响解读

2、反应体系中有气体参加,但反 应前后气体分子数目不发生改变, 改变压强不会影响平衡移动。
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b
c+d
27

=

三、影响化学平衡的因素 3、压强: 结 a.增大压强,化学平衡向着气体 论 分子数目减少的方向移动;
b.减小压强,化学平衡向着气体 分子数目增多的方向移动。

c.对于反应前后气体分子数目不 变的反应,改变压强平衡不移动
28

练习
1.下列反应达到化学平衡时,增大压强, 平衡是否移动?向哪个方向移动?移动 的根本原因是什么?

① 2NO(g) + O2(g) 2NO2 (g) ② CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) ③ H2O(g) + C (s) CO(g) + H2(g) ④ H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) ⑤ H2S(g) H2(g) + S(s)
29

2.恒温下, 反应aX(g)

bY(g) +cZ(g)达到

平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达 到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L 增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. a>b+c C. a=b+c B. a<b+c D. a=b=c

A

30

三、影响化学平衡的因素 4、催化剂: 催化剂降低了反应的活化能,正 反应的活化能降低,逆反应的活化能 也降低,正反应的活化分子百分数增 加几倍,逆反应的活化分子百分数也 增加几倍,正逆反应速率增加的倍数 相等,加催化剂,不能使平衡发生移 动,只影响到达平衡的时间。

31

三、影响化学平衡的因素 4、催化剂: 催化剂对可逆反应的影响是同等 程度改变化学反应速率,V’正= V’逆, 故不影响化学平衡的移动,只改变反 应到达平衡所需要的时间 。

32

33

速率-时间关系图
V (molL-1S-1) V正= V逆

V’正= V’


0

t1

T(s)
34

平衡移动的本质: 化学平衡为动态平衡, 外界条件改变造成V正≠ V逆,是 引起平衡移动的原因。 勒夏特列原理(平衡移动原理) 如果改变影响平衡的条件(如 浓度、压强、或温度)等,平衡就向 能减弱这种改变的方向移动。
小 结
35

新问题:
平衡移动过程中,不同条件下(温 度,压强,浓度),正,逆反应速 率的大小关系是怎样的?试着画出 图像。

36

速率-时间关系图
aA(g)+bB(g)
V
V正 V正= V 逆 V’逆

cC(g)+dD(g)
增大压强 V ”正

a+b > c+d

V”正 = V”逆

V逆

0

t1

t2

t
37

压强对化学平衡影响解读

1、反应体系中必须有气体参加, 且反应前后气体总体积发生改变, 改变压强才会影响平衡移动。
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
a+b≠c+d

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压强对化学平衡影响解读

2、反应体系中有气体参加,但反 应前后气体总体积不发生改变, 改变压强不会影响平衡移动。
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
a+b = c+d

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三、影响化学平衡的因素 3、压强: 结 对于反应前后气体体积发生变化 论 的化学反应,在其它条件不变时, 增大压强,会使化学平衡向着气体 体积缩小的方向移动;减小压强, 会使化学平衡向着气体体积增大的 方向移动。
说 明

体积缩小:即气体分子数目减少 体积增大:即气体分子数目增多

40

练习
1.下列反应达到化学平衡时,增大压强, 平衡是否移动?向哪个方向移动?移动 的根本原因是什么?

① 2NO(g) + O2(g) 2NO2 (g) ② CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g) ③ H2O(g) + C (s) CO(g) + H2(g) ④ H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) ⑤ H2S(g) H2(g) + S(s)
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2.恒温下, 反应aX(g)

bY(g) +cZ(g)达到

平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达 到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L 增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. a>b+c C. a=b+c B. a<b+c D. a=b=c

A

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三、影响化学平衡的因素 4、催化剂: 催化剂对可逆反应的影响是同等 程度改变化学反应速率,V’正= V’逆, 故不影响化学平衡的移动,只改变反 应到达平衡所需要的时间 。

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速率-时间关系图
V (molL-1S-1) V正= V逆

V’正= V’


0

t1

T(s)
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平衡移动的本质: 化学平衡为动态平衡, 外界条件改变造成V正≠ V逆,是 引起平衡移动的原因。 勒沙特列原理(平衡移动原理) 如果改变影响平衡的条件(如 浓度、压强、或温度)等,平衡就向 能减弱这种改变的方向移动。
小 结
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新问题:
平衡移动过程中,不同条件下(温 度,压强,浓度),正,逆反应速 率的大小关系是怎样的?试着画出 图像。

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