年高中化学专题2第3单元化学平衡的移动教案苏教版选修4
第三单元 化学平衡的移动
目标与素养：1.理解化学平衡移动的概念和移动的条件。(变化观念与平衡思想)2.理解温度、浓度、压强的改变对化学平衡的影响。(变化观念与平衡思想)3.理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。(证据推理与模型认知)
一、化学平衡状态的移动 1．化学平衡移动概念与实质
(1)概念：当一个可逆反应达到平衡后，如果浓度、压强、温度等反应条件改变，原来的平衡状态被破坏，化学平衡会移动，在一段时间后会达到新的化学平衡状态。
(2)实质：改变条件后，①v正≠v逆，②各组分的百分含量发生改变。 2．化学平衡移动的过程分析
3．化学平衡移动方向的判断
若v正＝v逆，平衡不移动；??
条件改变?若v正＞v逆，平衡向正反应方向移动；
??若v正＜v逆，平衡向逆反应方向移动。二、浓度变化对化学平衡的影响 1．实验探究
(1)实验原理：Cr2O7＋H2O
2－
2CrO4＋2H
2－＋
橙色 黄色
(2)实验步骤：
Ⅰ.向试管中加入4 mL 0.1 mol·L的K2Cr2O7溶液，再滴加数滴1 mol·L NaOH溶液。 Ⅱ.向上述溶液中滴加1 mol·LHNO3溶液。
实验Ⅰ 实验现象 滴加NaOH溶液后，溶液橙色变浅，逐渐变为黄色 结论 平衡向正反应方向移动 平衡向逆反应方向移动 －1
－1
－1
实验Ⅱ 滴加HNO3后，溶液黄色变浅，逐渐变为橙色 2．结论及应用
适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物，从而提高产物产量、降低成本。 微点拨：固体或纯液体浓度可视为定值，改变固体或纯液体用量，其浓度保持不变，化学平衡不移动。
三、压强变化对化学平衡的影响 1．压强对平衡移动的影响的实例探讨
可逆反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) N2O4(g) 2NO2(g) 平衡常数表达式 改变压强对平衡的影响 增大压强 正向移动 减小压强 逆向移动 c2?NH3?K＝ c?N2?·c3?H2?c2?NO2?K＝ c?N2O4?c?CO2?K＝ c?CO?逆向移动 正向移动 FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g) 2．结论 不移动 不移动 对于有气体参加的可逆反应，aA(g)
cb?B?bB(g)，其平衡常数K＝a，改变体系压强时：
c?A?? 大压强，平衡正向移动；
?若a＝b，即反应前后气体分子数目不变的反应，改变反? 应体系的压强，平衡不发生移动；
?若a 平衡不发生移动。 四、温度变化对化学平衡的影响 1．实验探究 若a>b，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，增 微点拨：对于只有固体或液体参加的反应，反应前后气体分子数不变的反应，改变压强， 实验 Co(H2O)6(aq)＋4Cl(aq)2＋－CoCl4(aq)＋6H2O(l) ΔH>0 2－原理 (粉红色) (蓝色) 实验 步骤 实验 溶液由紫色变为 现象 蓝色 实验 结论 溶液不变色 溶液由紫色 变为粉红色 升高温度，平衡向正反应方向移动；降低温度，平衡向逆反应方向移动 2．结论(其他条件不变化时) 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 微点拨：温度变化，化学平衡一定会发生移动。 五、催化剂对化学平衡的影响 加入催化剂可以大大地加快反应速率，是因为它可以降低反应所需活化能，从而提高活化分子百分含量，从而增大反应速率，但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响。 微点拨：催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。 六、勒夏特列原理 1．概念 如果改变影响平衡的一个因素(如浓度、压强或温度)，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动，也称化学平衡移动原理。 2．应用 工业合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol 措施 加入过量的N2 采用适当的催化剂 采用高压 采用较高温度 将氨液化并及时分离 3．正确理解化学平衡移动原理 (1)勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，具体可理解如下： 原因 促进平衡正向移向，提高H2的转化率 加快反应速率 有利于平衡向正反应方向移动 加快反应速率同时提高催化剂的活性 有利于平衡向正反应方向移动 －1 ①若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃ ②若对体系N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向 气体体积减小的方向移动，达到新的平衡状态时30 MPa ③若增大平衡体系Fe(aq)＋3SCN(aq) 3＋ －1 3＋ － Fe(SCN)3(aq)中 －1 Fe的浓度，例如由0.01 mol·L增至0.02 mol·L，平衡正向移动，则在新平衡状态下，0.01 mol·L (2)勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)化学反应速率改变，平衡一定发生移动。( ) (2)改变温度，所有的化学平衡一定会发生移动。( ) (3)有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强一定能使平衡发生移动。( ) (4)可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡后，增大压强，v正增大， －1 3＋ －1 v逆减小。( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× 2．在一定条件下，工业制取SO3的反应为2SO2(g)＋O2(g)衡向正反应方向移动的是( ) A．加入催化剂 C．减小压强 B．升温 D．加入一定量的O2 2SO3(g)ΔH<0，下列能使平 D [催化剂仅能改变反应速率，不能引起平衡移动；升温或减小压强平衡向逆反应方向移动；增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动。] 3．对于A(？)＋2B(g) nC(g)在一定条件下达到平衡后，改变下列条件，请回答： (1)A量的增减，平衡不移动，则A为________态。 (2)增压，平衡不移动，当n＝2时，A的状态为______；当n＝3时，A的状态为________。 (3)若A为固体，增大压强，C的组分含量减少，则n的取值范围是________。 (4)升温，平衡向右移动，则该反应的逆反应为________反应。 解析：(1)增加或减少A的量，平衡不移动，则A为固态或液态。 (2)增压平衡不移动，当n＝2时，A的状态为固态或液态，n＝3时，A的状态为气态。 (3)若A为固体，增大压强，C的组分含量减少，说明平衡逆移，则n≥3。 (4)升温平衡右移，说明正反应为吸热反应，逆反应为放热反应。 答案：(1)固或液 (2)固态或液态 气态 (3)n≥3 (4)放热 1．浓度变化对化学平衡的影响规律 化学平衡 体系浓 度变化 速率 变化 平衡移 动方向 速率与时 间的图象 规律 总结 分析影响化学平衡移动的因素 aA＋bBcC＋dD(A、B、C、D为非固体) 减小生成物浓度 减小反应物浓度 增大反应物浓度 增大生成物浓度 v正瞬间增大，v逆v逆瞬间增大，v正v逆瞬间减小，vv正瞬间减小， 瞬间不变， 瞬间不变， 正瞬间不变， v逆瞬间不变， v′逆＞v′正 逆向移动 v′正＞v′逆 正向移动 v′逆＞v′正 逆向移动 v′正＞v′逆 正向移动 在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动 2．压强变化对化学平衡的影响规律 化学 平衡 体系压 强变化 速率 变化 平衡移 动方向 aA＋bBcC＋dD aA＋bBcC＋dD (A、B、C、D均为气体， (A、B、C、D均为气体， a＋b＞c＋d) 增压 减压 a＋b＜c＋d) 增压 减压 v正、v逆 同时增大， v正、v逆 同时减小， v正、v逆 同时增大， v正、v逆 同时减小， v′正＞v′逆 正向移动 v′逆＞v′正 逆向移动 v′逆＞v′正 逆向移动 v′正＞v′逆 正向移动
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