第2課時(shí) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響

1、第2課時(shí) 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)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(shí)是紅棕色，加熱時(shí)顏色變深，降溫時(shí)情況，常溫時(shí)是紅棕色，加熱時(shí)顏色變深，降溫時(shí)顏色變淺。顏色變淺。【思考】（【思考】（1 1）為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？）為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？（2)2)化學(xué)平衡受哪些因素的影響呢？化學(xué)平衡受哪些因素的影響呢？1.1.通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，并能用相關(guān)理論加以解釋。的影響，并能用相關(guān)理論加以解釋。2.2.掌握平衡移動(dòng)原理及其應(yīng)用。掌握平衡移動(dòng)原理及其應(yīng)用。（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）濃

2、度商濃度商Qc c= = Kc c 反應(yīng)狀態(tài)：反應(yīng)狀態(tài)： 。 Qc c Kc c 反應(yīng)狀態(tài)：反應(yīng)狀態(tài)： 。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)正向進(jìn)行反應(yīng)逆向進(jìn)行反應(yīng)逆向進(jìn)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(yīng)大小，可以判斷反應(yīng)狀態(tài)。狀態(tài)?？赡娣磻?yīng)可逆反應(yīng)aA+bB cC+dDaA+bB cC+dD 【復(fù)習(xí)鞏固【復(fù)習(xí)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?cè)龃蠓磻?yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度, Qc c Kc c, , 平衡平衡向向 移動(dòng)。移動(dòng)。 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(yīng)在溫度、體積一定的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3 H00。達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得。達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得a molNa molN2 2、b molHb molH2 2、c molNHc molNH3 3。如果增大反應(yīng)物濃。如果增大反應(yīng)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(dòng)？何移動(dòng)？【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(qiáng)，如果壓縮體積增大壓強(qiáng)，Kc c、Qc c如何變化？平衡如何移動(dòng)？如何變化？平衡如何移動(dòng)？增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng) Kc不變不變, Qc c變？變？增大壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，Kc c不變不變, , Qc c變小變小Qc c Kc c，平衡向，平衡向 移動(dòng)。移動(dòng)。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(dòng)？如何變化？平衡如何移動(dòng)？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(dòng)。移動(dòng)。 c c2 2(NH(NH3 3) )c(Nc(N2 2)c)c3 3(H(H2 2) )Qc =不不體會(huì)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響：體會(huì)溫度對(duì)化學(xué)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(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)探究】序序號(hào)號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)記錄記錄平衡移平衡移動(dòng)方向動(dòng)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(yīng)可逆反應(yīng)( (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(dòng)方向移動(dòng)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(yīng)放熱、吸熱的關(guān)系。溫度變化與反應(yīng)放熱、吸熱的關(guān)系?！窘涣餮杏憽窘涣餮杏憽可邷囟龋胶庀蛭鼰岱较蛞苿?dòng)；升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)。降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)。一、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響一、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響本質(zhì)原因：本質(zhì)原因：溫度升高，吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)溫度升高，吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)K增大，增大，QK, ,所所以化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)。以化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)。 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)來實(shí)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(yīng)的溫度升高，吸熱反應(yīng)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(dòng)。平衡向吸熱方向移動(dòng)。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(yīng)在體積一定的密閉容器中，反應(yīng)COCO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) O(g) 的化學(xué)平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下表：的化學(xué)平衡常數(shù)和溫度的關(guān)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(yīng)的正反應(yīng)為該反應(yīng)的正反應(yīng)為 反應(yīng)反應(yīng)( (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(shí)的溫度為，可判斷此時(shí)的溫度為 。吸熱吸熱830830【學(xué)與用】改改 變變 濃濃 度度Q、K關(guān)系關(guān)系平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向增增大大反應(yīng)物濃度反應(yīng)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(guān)系的關(guān)系, 討論改變濃度對(duì)討論改變濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響?；瘜W(xué)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(yīng)已知反應(yīng) FeFe3+3+ 3SCN+ 3SCN- - Fe(SCN)Fe(SCN)3 3【想一想】請(qǐng)根據(jù)提供的試劑和儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明上述推測(cè)。請(qǐng)根據(jù)提供的試劑和儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明上述推測(cè)。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(diǎn)滴板等儀

13、器：膠頭滴管、點(diǎn)滴板等【實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)探究】編編號(hào)號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)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(dòng)移動(dòng)正向正向移動(dòng)移動(dòng)【學(xué)與用】二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響二、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響改變濃度，若改變濃度，

14、若QK，平衡逆向移動(dòng)。，平衡逆向移動(dòng)。小結(jié)：小結(jié)：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng)；增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng)； 減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡逆向移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡逆向移動(dòng)。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(yīng)。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(yīng)。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(jìn)行該反應(yīng)，在一可調(diào)節(jié)體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，分別觀察增大壓強(qiáng)與減小壓強(qiáng)時(shí)容器里氣體顏色的變化。分別觀察增大壓強(qiáng)與減小壓強(qiáng)時(shí)容器里氣體顏色的變化。加壓前加壓前剛加壓時(shí)剛加壓時(shí)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(dòng)方向移動(dòng)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(shí)深。加壓，顏色先變深，然后變淺，但比開始時(shí)深。本質(zhì)原因：本質(zhì)原因：三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響：三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)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(qiáng)對(duì)平衡的影響：，根據(jù)下表分析壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響： 結(jié)論：結(jié)論： 增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分

17、子數(shù)增大的方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)。注意注意: :（1 1）對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，）對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，平衡不移動(dòng)。壓強(qiáng)改變，平衡不移動(dòng)。（2 2）平衡混合物都是固體或液體時(shí)，壓強(qiáng)改變，）平衡混合物都是固體或液體時(shí)，壓強(qiáng)改變，平衡不移動(dòng)。平衡不移動(dòng)。同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，vv正正= v= v逆逆，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時(shí)間，不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時(shí)間，不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。 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(duì)可逆反應(yīng)的影響：四、催化劑對(duì)可逆反應(yīng)的影響：濃度：濃度：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng)增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡正向移動(dòng) 。 壓強(qiáng)：壓強(qiáng)：( (有氣體參與的反應(yīng)有氣體參與的反應(yīng)) )壓縮體積，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動(dòng)。壓縮體積，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動(dòng)。影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素:溫度：升溫溫度：升溫, , 平衡向吸熱方向移動(dòng)。平衡向吸熱方向移動(dòng)。催化劑：催化劑：平衡不移動(dòng)平衡不移動(dòng)。降溫降溫, ,平衡向放熱方向移動(dòng)。平衡向放熱方向移動(dòng)?！練w納小結(jié)【歸納小結(jié)】平衡移動(dòng)原理（勒平

19、衡移動(dòng)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(qiáng)或溫度等），如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng)。平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng)。1.1.適用范圍適用范圍適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系，如：溶解平衡。適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系，如：溶解平衡。2.2.平衡移動(dòng)的結(jié)果是平衡移動(dòng)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。【練一練】t 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(qiáng)增大壓強(qiáng) 升高溫度升高溫度減小減小 的濃度的濃度反應(yīng)物

20、反應(yīng)物N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2 NH 2 NH3 3 H 0 K，平衡逆向移動(dòng)，平衡逆向移動(dòng)改變濃度，若改變濃度，若Q K，平衡正向移動(dòng)，平衡正向移動(dòng)1.1.在一定條件下在一定條件下, ,反應(yīng)反應(yīng)CO + NOCO + NO2 2 COCO2 2 + NO+ NO達(dá)到平衡達(dá)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(yīng)為吸熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.B.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 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(yīng)反應(yīng)aX(g) bY(g)+cZ(gaX(g) bY(g)+cZ(g) )達(dá)到平衡后達(dá)到平衡后, , 把容把容器體積壓縮到原來的一半且達(dá)到新平衡時(shí)器體積壓縮到原