《化学反应原理》(选修4)第2章化学反应的方向、限度.ppt

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1、化学反应原理化学反应原理(选修选修4)第第2章章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率第第2节节 化学反应的限度化学反应的限度 （第三课时）（第三课时）反应条件对化学平衡的影响反应条件对化学平衡的影响【教学目标教学目标】1.1.通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响,并能并能并能并能 相关理论加以解释。相关理论加以解释。相关理论加以解释。相关理论加以解释。2.2.通过探究活动，提高实验探究的能力。通过探究活动，提高实验探究的能力。通过探究活动，提高实验探究的能力。通

2、过探究活动，提高实验探究的能力。【学习重点学习重点】温度、浓度对化学平衡的影响。温度、浓度对化学平衡的影响。温度、浓度对化学平衡的影响。温度、浓度对化学平衡的影响。【学习难点学习难点】温度、浓度对化学平衡的影响。温度、浓度对化学平衡的影响。温度、浓度对化学平衡的影响。温度、浓度对化学平衡的影响。1.Q1.Q和和K K的相对大小与平衡移动的关系是怎样的？的相对大小与平衡移动的关系是怎样的？Q=K 可逆反应处于平衡状态可逆反应处于平衡状态QK 化学平衡正向（向右）移动化学平衡正向（向右）移动QK 化学平衡逆向（向左）移动化学平衡逆向（向左）移动2.2.什么是化学平衡状态？什么是化学平衡状态？在一定

3、条件下在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，这种状态称为浓度不再随时间的延长而发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡状态，简称化学平衡。三、反应条件对化学平衡的影响1 1、化学平衡移动定、化学平衡移动定义义某条件下化学某条件下化学 平衡状态平衡状态改变条件改变条件 v正正=v逆逆 Q=KV正正V逆逆 QKv正正=v逆逆 Q=K化学平衡移动化学平衡移动平衡破坏平衡破坏新条件下的新化学新条件下的新化学 平衡状态平衡状态一段时间后一段

4、时间后 概念：概念：概念：概念：当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态变当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态变当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态变当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡的移动。为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡的移动。为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡的移动。为另一种平衡状态的过程，称为化学平衡的移动。序序号号实验实验内容内容实验实验记录记录 实验结论实验结论(平衡移平衡移动动方向方向)温度温度变变化化混合气体混合气体颜颜色色c(NO2)1 1将充有将充有NONO2 2的的烧烧瓶放入冰瓶放入冰水中水中2 2将充有将充有NO

5、NO2 2的的烧烧瓶放入瓶放入热热水中水中降温降温颜色颜色变浅变浅，足，足够长时间后体够长时间后体系颜色不再改系颜色不再改变。变。减小减小 正向正向（放热放热方向）方向）升温升温增大增大 逆向逆向（吸热吸热方向）方向）颜色颜色加深加深，足，足够长时间后体够长时间后体系颜色不再改系颜色不再改变。变。实验原理：实验原理：2NO 2NO2 2(g)N(g)N2 2O O4 4(g)(g)H H=57.2kJmol57.2kJmol-1-1 红棕色红棕色 无色无色无色无色 1.温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响活动活动探究探究升升高温度，平衡向高温度，平衡向吸吸热方向移动，热方向移动，降降低温度

6、，平衡向低温度，平衡向放放热方向移动。热方向移动。结论：结论：升吸降放升吸降放1002.00.0015K/(molL-1)2873673473 T/K0.6016.8K/(molL-1)-1333298T/K2NO2(g)N N2 2OO4 4(g)(g)HH=57.2kJmol57.2kJmol-1-12NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=+92.2kJmol-1观察表中的数据你能得出怎样的结论？观察表中的数据你能得出怎样的结论？1、温度升高，放热反应的化学平衡常数、温度升高，放热反应的化学平衡常数K减小，减小，吸热反应的化学平衡常数增大。吸热反应的化学平衡常数增大。2 2、温度对化学平

7、衡的影响是通过改变平衡常数实现的。、温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。升高温度升高温度 放热反应的化学平衡常数放热反应的化学平衡常数K_K_，浓度商，浓度商Q_K,Q_K,化学平化学平衡向衡向_反应方向移动反应方向移动(填填“正正”或或“逆逆”），即向），即向_方向方向移动（填移动（填“吸热吸热”或或“放热放热”）吸热反应的化学平衡常数吸热反应的化学平衡常数K_K_，浓度商浓度商Q_K,Q_K,化学平化学平衡向衡向_反应方向移动反应方向移动(填填“正正”或或“逆逆”），即向），即向_方向方向移动（填移动（填“吸热吸热”或或“放热放热”）分析表格中数据，分析表格中数据，结合结合Q Q

8、与与K K的相对大小的相对大小,总结温度改变与总结温度改变与化学平衡移动的关系化学平衡移动的关系减小减小增大增大逆逆吸热吸热正正吸热吸热1002.00.0015K/(molL-1)2873673473 T/K0.6016.8K/(molL-1)-1333298T/K2NO2(g)N N2 2OO4 4(g)(g)HH=57.2kJmol57.2kJmol-1-12NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=+92.2kJmol-1 降低温度降低温度 放热反应的化学平衡常数放热反应的化学平衡常数K_K_，浓度商，浓度商Q_K,Q_K,化学平化学平衡向衡向_反应方向移动反应方向移动(填填“正正”或或“

9、逆逆”），即向），即向_方向方向移动（填移动（填“吸热吸热”或或“放热放热”）吸热反应的化学平衡常数吸热反应的化学平衡常数K_K_，浓度商浓度商Q_K,Q_K,化学平化学平衡向衡向_反应方向移动反应方向移动(填填“正正”或或“逆逆”），即向），即向_方向方向移动（填移动（填“吸热吸热”或或“放热放热”）增大增大正正放热放热减小减小逆逆放热放热1002.00.0015K/(molL-1)2873673473 T/K0.6016.8K/(molL-1)-1333298T/K2NO2(g)N N2 2OO4 4(g)(g)HH=57.2kJmol57.2kJmol-1-12NH3(g)N2(g)+3

10、H2(g)H=+92.2kJmol-1分析表格中数据，分析表格中数据，结合结合Q Q与与K K的相对大小的相对大小,总结温度改变与总结温度改变与化学平衡移动的关系化学平衡移动的关系 1.在一定体积的在一定体积的 密闭容器中，反应密闭容器中，反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化学平衡常数和温度的关系如下表：的化学平衡常数和温度的关系如下表：t t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式该反应的化学平衡常数表达式K=。(2)该反应的正反应为该反应的正反应为 反应反应(填填”吸热吸热”或或”放

11、热放热”)。吸热吸热COH2OCO2H2 2.在一定条件下在一定条件下,反应反应CO+NO2 CO2+NO达到平衡后，达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的是降低温度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的是()A.正反应为吸热反应正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应正反应为放热反应 C.CO的平衡转化率降低的平衡转化率降低 D.各物质的浓度不变各物质的浓度不变B改改 变变 浓浓 度度Q Q、K关系关系平衡移平衡移动动方向方向增增大大反反应应物物增增大大c c(FeCl3)或或c c(KSCN）增增大大生成物生成物增增大大c c Fe(SCN)3 正向移动正向移动逆向移动逆向移

12、动Q K交流交流 研讨研讨 请请根据反根据反应应 Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)的平衡常数的平衡常数K 与浓度商与浓度商Q Q=的关系的关系,讨讨论在论在温度不变条件下温度不变条件下改变反应物或生成物浓度对化学改变反应物或生成物浓度对化学平衡的影响。平衡的影响。c(Fe3+)c3(SCN-)cFe(SCN)3（二）浓度对化学平衡的影响（二）浓度对化学平衡的影响（二）浓度对化学平衡的影响（二）浓度对化学平衡的影响活动活动探究探究 请根据提供的试剂和仪器，按照设计的实验方案请根据提供的试剂和仪器，按照设计的实验方案 证明上述预测。证明上述预测。试剂：试剂：0.01 m

13、olL-1 FeCl3溶液、溶液、0.01 molL-1KSCN溶溶液、液、1 molL-1 FeCl3溶液、溶液、1 molL-1KSCN溶溶液液 仪器：试管、胶头滴管仪器：试管、胶头滴管编编号号实验实验内容内容实验现实验现象象实验结论实验结论1向向0.01molL-1KSCN与与0.01 molL-1 FeCl3反反应应后的后的溶溶液中，加入液中，加入1molL-1 FeCl3溶液溶液，观观察察颜颜色色变变化化。2 向向0.01molL-1KSCN与与0.01 molL-1 FeCl3反反应应后的溶后的溶液中，加入液中，加入1molL-1 KSCN溶液溶液，观观察察颜颜色色变变化化。正向移

14、动正向移动正向移动正向移动加入加入KSCN溶溶液液后红色加深后红色加深加入加入FeCl3溶溶液液后红色加深后红色加深实验设计实验设计 浓度的改变浓度的改变 QQ与K的关系 结果结果增大反应物浓度增大反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度减小减小减小减小增大增大增大增大Q KQ KQ K平衡右移平衡右移平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移平衡左移平衡左移增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，Q QK,K,平衡向平衡向正反应方向移动。正反应方向移动。减少反应物的浓度或增大生成物的浓度，减少反应物的浓度或增大生成物

15、的浓度，Q QK,K,平衡向平衡向逆反应方向移动。逆反应方向移动。结论：结论：(在其它条件不变的情况下）在其它条件不变的情况下）2、在密闭容器中进行下列反应：、在密闭容器中进行下列反应：CO2（g）+C（s）2CO（g）达到平衡后，增加）达到平衡后，增加C（s），平衡），平衡_（移动或不移（移动或不移动），动），c（CO）_（增大、减小或是不变）（增大、减小或是不变）固体、纯液体的浓度是一常数，增加固体或纯液体的量，固体、纯液体的浓度是一常数，增加固体或纯液体的量，平衡不发生移动平衡不发生移动1、向上述平衡状态的体系中，滴加几滴、向上述平衡状态的体系中，滴加几滴KCl溶液，平衡是否溶液，平衡是

16、否发生移动？为什么？发生移动？为什么？不移动。改变浓度时，只有改变参与反应的离子的浓不移动。改变浓度时，只有改变参与反应的离子的浓度，平衡才会发生移动。度，平衡才会发生移动。不移动不移动不变不变Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)提高提高OO2 2在原料气中的比例，使平衡正向移动，进而提在原料气中的比例，使平衡正向移动，进而提高高SOSO2 2的平衡转化率，降低生产成本。的平衡转化率，降低生产成本。工业生产上适当的增大廉价、易得的反应物的浓度或将工业生产上适当的增大廉价、易得的反应物的浓度或将生成物及时从体系中抽走，使化学平衡向正反应方向移生成物及时从体系中抽走，使化学

17、平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本。动，可提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=_ 197.8kJmol-1是硫酸制造工业的基本反是硫酸制造工业的基本反 应。在生产中通常采用通入应。在生产中通常采用通入过量的空气过量的空气的方法。为什么？的方法。为什么？原平衡状态原平衡状态原平衡状态原平衡状态 新平衡状态新平衡状态新平衡状态新平衡状态 化学平化学平化学平化学平 衡衡衡衡 移移移移 动动动动浓度的改变，引起浓度的改变，引起Q的改变的改变 ；借助借助Q Q与与K的相对大小进行判断的相对大小进行判断 升高温度升高温度，平衡

18、向，平衡向吸热吸热方向移动方向移动 降低温度降低温度，平衡向，平衡向放热放热方向移动方向移动温度对化学平衡的影响是温度对化学平衡的影响是通过改变通过改变平衡常数平衡常数来实现的来实现的改变浓度，若改变浓度，若Q Q K，平衡，平衡逆向逆向移动移动改变浓度，若改变浓度，若Q Q K，平衡，平衡正向正向移动移动小结小结 1、在一定条件下在一定条件下,反应反应CO+NO2 CO2+NO达到平衡后，降低温达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的是度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的是()A.正反应为吸热反应正反应为吸热反应 B.正反应为放热反应正反应为放热反应 C.CO的平衡转化率降

19、低的平衡转化率降低 D.各物质的浓度不变各物质的浓度不变B 2、氯化铜的稀溶液在盐酸中呈黄绿色，存在的化学平衡是、氯化铜的稀溶液在盐酸中呈黄绿色，存在的化学平衡是 Cu(H2O)42+4Cl-(CuCl4)2-+4H2O。下列可使溶液变。下列可使溶液变成淡蓝色的方法是（成淡蓝色的方法是（）A.减少蒸馏水减少蒸馏水 B.加硝酸银溶液加硝酸银溶液 C.加氯化钠固体加氯化钠固体 D.加硫酸钠固体加硫酸钠固体 淡蓝色淡蓝色黄绿色黄绿色B 3 3、关节炎病因是在关节滑液中形成、关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体尿酸钠晶体，尤其，尤其在在寒冷季节寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学机理为：易诱发关节疼痛。其

20、化学机理为：HUr+HHUr+H2 2O UrO Ur-+H+H3 3O O+尿酸尿酸 尿酸根离子尿酸根离子 UrUr-(aq)+Na(aq)+Na+(aq)NaUr(s)(aq)NaUr(s)下列对反应下列对反应叙述中正确的是叙述中正确的是()()A.A.正反应的正反应的H H0 0 B.B.正反应的正反应的H H0 0 C.C.升高温度，平衡正向移动升高温度，平衡正向移动 D.D.降低温度，平衡逆向移动降低温度，平衡逆向移动B 4.在一定条件下，反应在一定条件下，反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)H0，达到化学平衡状态且其它条件不变时：达到化学平衡状态且其它条件不变时：(1)如果升

21、高温度如果升高温度,平衡混合物的颜色平衡混合物的颜色_；(2)如果在体积固定的容器中加入一定量的氢气，如果在体积固定的容器中加入一定量的氢气，化学平衡化学平衡 移动（正向、逆向或不移动），移动（正向、逆向或不移动），Br2(g)的平衡转化率的平衡转化率_(变大、变小或不变变大、变小或不变)。加深加深正向正向变大变大5 5、已知合成氨的热化学方程式：、已知合成氨的热化学方程式：N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)H(g)H（298 K)=-57.2KJmol298 K)=-57.2KJmol11请从温度和浓度的角度进行分析，怎样提高平衡时氨的请从温度和浓度的角度进行分析，怎样提高平衡时氨的产量？产量？1.1.降低反应的温度降低反应的温度2.2.增加氮气或氢气的浓度增加氮气或氢气的浓度3.3.及时分离出氨气及时分离出氨气.1、完成教材、完成教材P52迁移应用迁移应用1、42、复习巩固温度、浓度对化学平衡、复习巩固温度、浓度对化学平衡的影响；预习压强对化学平衡的影的影响；预习压强对化学平衡的影响响