第2課時 反應條件對化學平衡的影響

1、第2課時 反應條件對化學平衡的影響如圖是二氧化氮在常溫、熱水、冰水中顏色變化的如圖是二氧化氮在常溫、熱水、冰水中顏色變化的情況，常溫時是紅棕色，加熱時顏色變深，降溫時情況，常溫時是紅棕色，加熱時顏色變深，降溫時顏色變淺。顏色變淺?！舅伎肌浚ā舅伎肌浚? 1）為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？）為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？（2)2)化學平衡受哪些因素的影響呢？化學平衡受哪些因素的影響呢？1.1.通過實驗探究溫度、濃度、壓強對化學平衡通過實驗探究溫度、濃度、壓強對化學平衡的影響，并能用相關理論加以解釋。的影響，并能用相關理論加以解釋。2.2.掌握平衡移動原理及其應用。掌握平衡移動原理及其應用。（重點）（重點）濃

2、度商濃度商Qc c= = Kc c 反應狀態(tài)：反應狀態(tài)： 。 Qc c Kc c 反應狀態(tài)：反應狀態(tài)： 。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)反應正向進行反應正向進行反應逆向進行反應逆向進行通過比較平衡常數(shù)通過比較平衡常數(shù) Kc c與濃度與濃度商商Qc c的的大小，可以判斷反應大小，可以判斷反應狀態(tài)。狀態(tài)?？赡娣磻赡娣磻猘A+bB cC+dDaA+bB cC+dD 【復習鞏固【復習鞏固】Kc c = NHNH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 3改變濃度改變濃度Kc 不變不變, Qc c改變改變增大反應物濃度增大反應物濃度, Qc c Kc c, , 平衡平衡向向 移動。移動。 c c2 2(NH(NH3

3、3) ) c(N c(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc c =右右1.1.在溫度、體積一定的密閉容器中，發(fā)生反應在溫度、體積一定的密閉容器中，發(fā)生反應N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。達到平衡時測得。達到平衡時測得a molNa molN2 2、b molHb molH2 2、c molNHc molNH3 3。如果增大反應物濃。如果增大反應物濃度，度，Kc c、Qc c如何變化？平衡如如何變化？平衡如何移動？何移動？【思考與交流【思考與交流】 Kc c = = NH NH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 3 c c2 2 (NH(NH3

4、3) )c(Nc(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc c = =2.N2.N2 2 +3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 H0左左Kc = NHNH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 33.N3.N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。如果壓縮體積增大壓強，如果壓縮體積增大壓強，Kc c、Qc c如何變化？平衡如何移動？如何變化？平衡如何移動？增大壓強增大壓強 Kc不變不變, Qc c變？變？增大壓強，增大壓強，Kc c不變不變, , Qc c變小變小Qc c Kc c，平衡向，平衡向 移動。移動。右右 c c2 2(NH(NH3 3) )c(Nc(

5、N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc =Kc c= = NHNH3 3 2 2NN2 2HH2 2 3 34.N4.N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。如果使用催化劑，如果使用催化劑，Kc c、Qc c如何變化？平衡如何移動？如何變化？平衡如何移動？使用催化劑使用催化劑 Kc c不變不變, Qc c不變不變Kc c = = Qc c，平衡，平衡_移動。移動。 c c2 2(NH(NH3 3) )c(Nc(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc =不不體會溫度對化學平衡的影響：體會溫度對化學平衡的影響：冷水冷水熱水熱水常溫下顏色相同常溫下顏色相同2N

6、O2NO2 2(g)(g)(紅棕色紅棕色) N) N2 2O O4 4(g) (g) H= =57.2 kJmol57.2 kJmol-1-1【實驗探究【實驗探究】序序號號實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容實驗實驗記錄記錄平衡移平衡移動方向動方向溫度變化溫度變化氣體顏色氣體顏色c(NOc(NO2 2) )1 1將充有將充有NONO2 2的燒的燒瓶放入冷水中瓶放入冷水中2 2將充有將充有NONO2 2的燒的燒瓶放入熱水中瓶放入熱水中減小減小正向正向顏色變淺顏色變淺降溫降溫升溫升溫顏色變深顏色變深增大增大逆向逆向2NO2NO2 2(g)(g)(紅棕色紅棕色) N) N2 2O O4 4(g) (g) H= =57.

7、2 kJmol57.2 kJmol-1-1 可逆反應可逆反應( (都是氣體都是氣體) )原平衡濃度原平衡濃度 molLmolL-1-1改變條件改變條件新平衡濃度新平衡濃度 molLmolL-1-1移動方向移動方向N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3 H000 HIHI：0.800.80H H2 2：0.400.40I I2 2：0.400.40HIHI：1.201.20H H2 2：0.200.20I I2 2：0.200.20N N2 2：19.519.5H H2 2：38.538.5NHNH3 3：1111N N2 2：2020H H2 2：4040NHNH3 3：1010升

8、溫升溫降溫降溫正向正向正向正向溫度變化與反應放熱、吸熱的關系。溫度變化與反應放熱、吸熱的關系?！窘涣餮杏憽窘涣餮杏憽可邷囟龋胶庀蛭鼰岱较蛞苿?；升高溫度，平衡向吸熱方向移動；降低溫度，平衡向放熱方向移動。降低溫度，平衡向放熱方向移動。一、溫度對化學平衡的影響一、溫度對化學平衡的影響本質(zhì)原因：本質(zhì)原因：溫度升高，吸熱反應的平衡常數(shù)溫度升高，吸熱反應的平衡常數(shù)K增大，增大，QK, ,所所以化學平衡向吸熱方向移動。以化學平衡向吸熱方向移動。 溫度對化學平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)來實現(xiàn)的。溫度對化學平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)來實現(xiàn)的。K(298 K)= 6.8(molL(298 K)= 6.8(

9、molL-1-1) )-1-1K(333 K)=0.601(molL(333 K)=0.601(molL-1-1) )-1-1K(473 K)=0.001 5 (molL(473 K)=0.001 5 (molL-1-1) )2 2K(673 K)=2.0 (molL(673 K)=2.0 (molL-1-1) )2 2溫度升高，吸熱反應的溫度升高，吸熱反應的平衡常數(shù)平衡常數(shù)K增大，增大，QK, ,平衡向吸熱方向移動。平衡向吸熱方向移動。觀察下列數(shù)據(jù)，思考溫度是如何影響平衡的？觀察下列數(shù)據(jù)，思考溫度是如何影響平衡的？2NO2NO2 2(g) (g) N N2 2O O4 4(g) (g) H0

10、00【想一想】 在體積一定的密閉容器中，反應在體積一定的密閉容器中，反應COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) O(g) 的化學平衡常數(shù)和溫度的關系如下表：的化學平衡常數(shù)和溫度的關系如下表：t t/7007008008008308301 0001 0001 2001 200K0.60.60.90.91.01.01.71.72.62.6回答下列問題：回答下列問題：(1)(1)該反應的正反應為該反應的正反應為 反應反應( (填填”吸熱吸熱”或或”放熱放熱”) )。(2)(2)某溫度下某溫度下, ,平衡濃度符合下式：平衡濃度符合下式：c(C

11、Oc(CO2 2)c(H)c(H2 2)=c(CO)c(H)=c(CO)c(H2 2O)O)，可判斷此時的溫度為，可判斷此時的溫度為 。吸熱吸熱830830【學與用】改改 變變 濃濃 度度Q、K關系關系平衡移動方向平衡移動方向增增大大反應物濃度反應物濃度增增大大c(FeClc(FeCl3 3) )或或c(KSCNc(KSCN）增增大大生成物濃度生成物濃度增增大大c cFe(SCN)Fe(SCN)3 3 正正 向向逆逆 向向根據(jù)平衡常數(shù)根據(jù)平衡常數(shù)K與濃度商與濃度商Q的關系的關系, 討論改變濃度對討論改變濃度對化學平衡的影響?；瘜W平衡的影響。Q Kc(Fec(Fe3+3+)c)c3 3(SCN(

12、SCN- -) )cFe(SCN)cFe(SCN)3 3 Q= =已知反應已知反應 FeFe3+3+ 3SCN+ 3SCN- - Fe(SCN)Fe(SCN)3 3【想一想】請根據(jù)提供的試劑和儀器，設計實驗方案證明上述推測。請根據(jù)提供的試劑和儀器，設計實驗方案證明上述推測。試劑：試劑：0.01 molL0.01 molL-1-1 FeClFeCl3 3溶液、溶液、0.03 molL0.03 molL-1 -1 KSCNKSCN溶溶 液、液、1 molL1 molL-1 -1 FeClFeCl3 3溶液、溶液、1 molL1 molL-1 -1 KSCNKSCN溶液溶液儀器：膠頭滴管、點滴板等儀

13、器：膠頭滴管、點滴板等【實驗探究【實驗探究】編編號號實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論1 1向向KSCNKSCN溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入FeClFeCl3 3溶液，觀察顏色變化溶液，觀察顏色變化2 2向向KSCNKSCN溶液溶液中逐中逐滴加入滴加入FeClFeCl3 3溶液，觀察顏色變化溶液，觀察顏色變化；然后再然后再滴加滴加 KSCNKSCN溶液溶液，觀察顏色變觀察顏色變化化溶液先呈血紅溶液先呈血紅色，后加深色，后加深溶液先呈血紅溶液先呈血紅色，后加深色，后加深正向正向移動移動正向正向移動移動【學與用】二、濃度對化學平衡的影響二、濃度對化學平衡的影響改變濃度，若改變濃度，

14、若QK，平衡逆向移動。，平衡逆向移動。小結(jié)：小結(jié)：增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動；增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動； 減小反應物濃度或增大生成物濃度，平衡逆向移動。減小反應物濃度或增大生成物濃度，平衡逆向移動。加入加入 固體固體 物質(zhì)？物質(zhì)？注意狀態(tài)注意狀態(tài)提高提高O O2 2在原料氣中的比例，使在原料氣中的比例，使SOSO2 2的平衡轉(zhuǎn)化率提高，的平衡轉(zhuǎn)化率提高，從而降低生產(chǎn)成本。從而降低生產(chǎn)成本。2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g) (g) H = =_ _197.8 kJmol197.8 kJmol-1-1是硫酸制

15、造工業(yè)的基本反應。在生產(chǎn)中通常采用通入過量是硫酸制造工業(yè)的基本反應。在生產(chǎn)中通常采用通入過量空氣的方法。為什么？空氣的方法。為什么？【練一練】2NO2NO2 2( (紅棕色紅棕色) ) N N2 2O O4 4( (無色無色) )在一可調(diào)節(jié)體積的密閉容器中進行該反應，在一可調(diào)節(jié)體積的密閉容器中進行該反應，分別觀察增大壓強與減小壓強時容器里氣體顏色的變化。分別觀察增大壓強與減小壓強時容器里氣體顏色的變化。加壓前加壓前剛加壓時剛加壓時加壓后加壓后加壓加壓體積縮小體積縮小濃度增大濃度增大平衡向體積縮小的平衡向體積縮小的方向移動方向移動紅棕色的紅棕色的NONO2 2 濃度減小。濃度減小?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：加

16、壓，顏色先變深，然后變淺，但比開始時深。加壓，顏色先變深，然后變淺，但比開始時深。本質(zhì)原因：本質(zhì)原因：三、壓強對化學平衡的影響：三、壓強對化學平衡的影響：P(MPaP(MPa) )1 15 5101030306060100100NHNH3 3(%)(%)2.02.09.29.216.416.435.535.553.653.669.469.4已知已知N N2 2 +3H+3H2 2 2NH2NH3 3，根據(jù)下表分析壓強對平衡的影響：，根據(jù)下表分析壓強對平衡的影響： 結(jié)論：結(jié)論： 增大壓強，化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動；增大壓強，化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動；減小壓強，化學平衡向氣體分

17、子數(shù)增大的方向移動。減小壓強，化學平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。注意注意: :（1 1）對反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應，）對反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應，壓強改變，平衡不移動。壓強改變，平衡不移動。（2 2）平衡混合物都是固體或液體時，壓強改變，）平衡混合物都是固體或液體時，壓強改變，平衡不移動。平衡不移動。同等程度改變化學反應速率，同等程度改變化學反應速率，vv正正= v= v逆逆，只改變反應到達平衡所需的時間，不影響化學平衡的移動。只改變反應到達平衡所需的時間，不影響化學平衡的移動。 v v（molLmolL-1-1ss-1-1）v v正正= v= v逆逆t t1 1t(st(s

18、) )0 0vv正正= v= v逆逆四、催化劑對可逆反應的影響：四、催化劑對可逆反應的影響：濃度：濃度：增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動 。 壓強：壓強：( (有氣體參與的反應有氣體參與的反應) )壓縮體積，增大壓強，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動。壓縮體積，增大壓強，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動。影響化學平衡移動的因素影響化學平衡移動的因素:溫度：升溫溫度：升溫, , 平衡向吸熱方向移動。平衡向吸熱方向移動。催化劑：催化劑：平衡不移動平衡不移動。降溫降溫, ,平衡向放熱方向移動。平衡向放熱方向移動?！練w納小結(jié)【歸納小結(jié)】平衡移動原理（勒平

19、衡移動原理（勒夏特列原理）夏特列原理）如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強或溫度等），如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強或溫度等），平衡就向能減弱這種改變的方向移動。平衡就向能減弱這種改變的方向移動。1.1.適用范圍適用范圍適用于任何動態(tài)平衡體系，如：溶解平衡。適用于任何動態(tài)平衡體系，如：溶解平衡。2.2.平衡移動的結(jié)果是平衡移動的結(jié)果是“減弱減弱”外界條件的影響，而不能外界條件的影響，而不能消除外界條件的影響。消除外界條件的影響?！揪氁痪殹縯 tv vv v正正v v逆逆v v逆逆v v正正v v逆逆v v正正用催化劑用催化劑 增大壓強增大壓強 升高溫度升高溫度減小減小 的濃度的濃度反應物

20、反應物N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2 NH 2 NH3 3 H 0 K，平衡逆向移動，平衡逆向移動改變濃度，若改變濃度，若Q K，平衡正向移動，平衡正向移動1.1.在一定條件下在一定條件下, ,反應反應CO + NOCO + NO2 2 COCO2 2 + NO+ NO達到平衡達到平衡后，降低溫度，混合氣體的顏色變淺。下列判斷正確的后，降低溫度，混合氣體的顏色變淺。下列判斷正確的是是( )( )A.A.正反應為吸熱反應正反應為吸熱反應 B.B.正反應為放熱反應正反應為放熱反應 C.COC.CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低的平衡轉(zhuǎn)化率降低 D.D.各物質(zhì)的濃度不變各物質(zhì)的濃度不變B B2.2.恒溫下恒溫下, , 反應反應aX(g) bY(g)+cZ(gaX(g) bY(g)+cZ(g) )達到平衡后達到平衡后, , 把容把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時器體積壓縮到原