【化學(xué)】化學(xué)平衡5課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

2.2化學(xué)平衡5任務(wù)二：探討如何提高氨的百分含量探究壓強對化學(xué)平衡的影響

壓強的改變，可能影響反應(yīng)體系中多種物質(zhì)的濃度。如果增大壓強（縮小容積）或者減小壓強（增大容積）以下反應(yīng)將會向著哪個方向移動？2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無色實驗操作：用50mL注射器抽入20mLNO2和N2O4混合氣體，將細管端用橡膠塞封閉。將針筒活塞從20mL處迅速拉至40mL處(壓強減小)，觀察顏色變化。【實驗2-2】2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無色2NO2(g)

N2O4(g)實驗條件減小壓強增大壓強現(xiàn)象結(jié)論先變深后逐漸變淺，最終原來要深先變淺后逐漸加深，最終比原來淺平衡逆向移動平衡正向移動討論：增大壓強時，各物質(zhì)濃度隨時間變化圖像及速率隨時間變化圖像？

v(正)

v(逆)NO2N2O4NO2N2O42NO2(g)N2O4(g)壓強對化學(xué)平衡影響(微觀視角）

平衡向氣體增加的方向移動，以減弱壓強的減小，但最終壓強比原來小。P↑P↓平衡向氣體減少的方向移動，以減弱壓強的增大，但最終壓強比原來大。壓強傳感器數(shù)據(jù)如下：不難看出，壓強對平衡的影響實際上就是通過自身平衡的調(diào)節(jié)來“抵御”外界的變化。步驟:往注射器中加入20mLNO2和N2O4混合氣體，連接手持技術(shù)壓強傳感器，快速壓縮、抽出注射器活塞，并分別停頓幾秒至平衡，采集平衡移動過程中壓強變化。2NO2(g)N2O4(g)【理論分析】實驗（同溫度下）壓強各物質(zhì)濃度（mol·L-1）濃度商(Q)平衡移動方向NO2N2O4原化學(xué)平衡容器容積為Vp1ab增大壓強縮小容積至V/2時減小壓強擴大容積至2V

時

2p12a2b

正反應(yīng)方向移動

逆反應(yīng)方向移動Q

<K向正反應(yīng)（氣體分子數(shù)減小）方向移動

Q

>K向逆反應(yīng)（氣體分子數(shù)增大）方向移動

Q與K的大小定量分析（二）壓強對化學(xué)平衡的影響結(jié)論：在其他條件不變的情況下：增大壓強，使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動減小壓強，使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動原因分析：N2+3H22NH3

實驗證明：T一定時，壓強改變對氣體體積大（即氣體化學(xué)計量數(shù)大）的一方反應(yīng)速率影響尤為顯著。t2t3v正’v逆’v正’=v逆’v逆tt1vv正v正=v逆t2：增大壓強t4t4：減小壓強平衡狀態(tài)1平衡狀態(tài)2

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆v'正＝v'逆壓強對化學(xué)平衡的影響——圖像分析

[mA(g)＋nB(g)

pC(g)+qD(g)]增大壓強v'正＝v'逆

v(正)

v(逆)

v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆減小壓強①m+n>p+q②m+n<p+q③m+n=p+q平衡正移平衡逆移平衡不移平衡逆移平衡正移平衡正移思考：對反應(yīng)H2+I22HI在壓強為P1時，HI%隨時間變化如圖所示。當(dāng)壓強增大為P2時，圖形將如何改變？HI%t注意：1、對反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總體積無變化的可逆反應(yīng)，壓強改變

對正、逆反應(yīng)速率改變倍數(shù)相同，因此，平衡不發(fā)生移動。

但是加壓，達平衡快；減壓，達平衡慢。2、對只有固態(tài)或液態(tài)物參與的反應(yīng)，壓強改變對平衡無影響?？偨Y(jié)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

若m+n

＞

p+q

P↑

平衡正向移動新舊平衡比較：CA、CB、CC、CD

A的轉(zhuǎn)化率B的轉(zhuǎn)化率A%、B%C%、D%↑↑

↑

↑↑↑↓

、↓

↑

↑結(jié)論：在其他條件不變的情況下：增大壓強，使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動減小壓強，使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動討論1：向盛有N2、H2的反應(yīng)器中充入氦氣（1）若為恒溫、恒容，充入氦氣后平衡如何移動？（2）若為恒溫、恒壓，充入氦氣后平衡如何移動？不移動逆向移動討論：在一密閉容器中，反應(yīng)aA(氣）bB（氣）達到平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當(dāng)達到新平衡時，B的濃度是原來的60%，則（）

A.平衡向正反應(yīng)方向移動了

B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小了

C.物質(zhì)A的質(zhì)量分數(shù)增加了

D.a>bA實驗浸泡在熱水中浸泡在冰水中現(xiàn)象顏色加深顏色變淺移動方向結(jié)論向逆反應(yīng)方向移動向正反應(yīng)方向移動

?H＝—56.9kJ/mol2NO2(g)

N2O4(g)其他條件不變時，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動其他條件不變時，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動【實驗2-3】探究溫度對化學(xué)平衡的影響加熱后溶液變?yōu)辄S綠色置于冷水中溶液又由黃綠色變?yōu)樗{綠色【《選必1》P56實驗】氯化銅溶液改變溫度溶液顏色的變化？[Cu(H2O)4]-+4Cl-[CuCl4]2-+4H2O藍色

黃色

（三）溫度對化學(xué)平衡的影響結(jié)論：在其它條件不變的情況下：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱方向移動。實驗證明，溫度改變對吸熱方向反應(yīng)速率的影響尤為顯著。t2t3v吸v放tt1vt4升高溫度降低溫度v放v吸原因分析：△H>0

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆溫度對化學(xué)平衡的影響——圖像分析

△H<0升高溫度△H>0

v(正)

v(逆)v'正＝v'逆v正＝v逆

v

(逆)

v

(正)v'正＝v'逆△H<0降低溫度mA(g)＋nB(g)

pC(g)+qD(g)△H平衡正移平衡逆移平衡逆移平衡正移練習(xí)：反應(yīng)2A(g)2B(g)+E(g)（正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)）達到平衡時，要使正反應(yīng)速率降低，A的濃度增大，應(yīng)采取的措施是：（）A.加壓B.減壓C.減少E的濃度D.降溫D總結(jié)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)）若

T↑

平衡逆向移動新舊平衡比較：CA、CB、CC、CD

A的轉(zhuǎn)化率B的轉(zhuǎn)化率A%、B%、C%、D%↑↑

↓↓↑↑

↓

↓

↓↓改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動勒夏特列原理壓強(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng)增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)改變壓強平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動

如果改變影響平衡的一個條件（如：濃度、壓強或溫度等）平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。注意：1、化學(xué)平衡只能削弱外界條件的改變，而不能完全抵消這種改變。2、原理的適用范圍：已達平衡的可逆反應(yīng)。適用條件：一個能影響平衡移動的外界條件。

3、催化劑的使用能以同等程度改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，t2v逆tt1vv正v正=v逆v正’=v逆’生成物%t加入催化劑不改變Q與K，即始終Q=K，因此平衡不發(fā)生移動。故催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，只是能改變反應(yīng)達平衡所需時間?；瘜W(xué)平衡移動分析的思維模型改變條件若反應(yīng)速率不變（如容積不變時充入不參加反應(yīng)的氣體）改變條件改變程度相同（v正=v逆）改變程度不同（v正≠v逆）使用催化劑氣體體積不變的反應(yīng)，改變壓強濃度變化壓強變化溫度變化平衡移動平衡不移動增大增大N2+3H22NH3

（恒T、V）起始1mol3mol達平衡狀態(tài)1

改變1增加1mol達平衡狀態(tài)2

改變2增加1mol3mol達平衡狀態(tài)3平衡狀態(tài)3與平衡狀態(tài)1比較：H2的轉(zhuǎn)化率____，N2的轉(zhuǎn)化率____。討論：結(jié)論：恒容條件下，在可逆反應(yīng)中若氣態(tài)反應(yīng)物的濃度均按比例改變，視為加壓或減壓。1L1L1L

加入1molN23molH2

再加入1molN23molH2虛擬狀態(tài)1L2L加壓達平衡狀態(tài)1達平衡狀態(tài)31、在一密閉恒容容器中充入1molNO2，建立如下平衡：，測得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%。在該條件下，再充入1molNO2，待新平衡建立時，又測得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%。a、b的大小關(guān)系為_______________。a%<b%

2、在體積可變的密閉容器中，反應(yīng)

mA（氣）+nB（固）pC（氣）達到平衡后，壓縮容器的體積，發(fā)現(xiàn)A的轉(zhuǎn)化率隨之降低。下列說法中，正確的是 （）

A．（m+n）必定小于p B．（m+n）必定大于p C．m必定小于p D．n必定大于pC3、（全國）合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為CO（g）+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H＜0反應(yīng)達到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是（）A增加壓強

B降低溫度

C增大CO的濃度

D