1、化学反应的限度第4课时 教学目标1.科学探究：通过实验论证说明浓度、压强的改变对化学平衡移动的影响。2.证据推理与模型认知：能运用K与Q的关系解释浓度、压强对化学平衡的影响，并能用此判断相关物理量的变化。 教学重难点 教学过程【导入新课】知识回顾：接下来我们继续探讨浓度、压强对化学平衡的影响。【讲授新课】一、浓度对化学平衡的影响1.浓度对化学平衡的影响温度一定时，反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)的平衡常数是一个定值。2.实验探究浓度对化学平衡的影响实验原理Fe33SCNFe(SCN)3(血红色)步骤1向盛有5 mL 0.010 molL1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.0
2、1 molL1 KSCN溶液，将溶液均分置于两支试管中现象溶液显血红色步骤2向其中一支试管滴加1 molL1 FeCl3溶液4滴，振荡向另一支试管中滴加1 molL1 KSCN溶液4滴现象溶液红色加深溶液红色加深步骤向上述两支试管中各加入少量铁粉，振荡现象两试管中溶液的红色均变浅实验结论对Fe33SCNFe(SCN)3的化学平衡，分别增大c(Fe3)和c(SCN)后，Fe(SCN)3的浓度均增大了，即化学平衡均向正反应方向移动；加入铁粉，Fe2Fe3=3Fe2，减小Fe3浓度，平衡逆向移动3.在其他条件不变的情况下，浓度对化学平衡的影响规律c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移
3、动；c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。(1)合成氨反应中，增大N2的浓度，可使平衡正向移动，提高H2的转化率，降低成本()(2)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在某温度下达到平衡后，增加一部分C(s)，平衡向正向移动()(3)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，在某温度下达到平衡后，分离H2，浓度商变小()答案(1)(2)(3)1在温度一定条件下，反应Fe33SCNFe(SCN)3达到平衡状态，分析下列条件改变时，浓度商Q的变化及平衡移动的方向，填写下表：浓度变化Q值变化Q与K关系平衡移动方向增大c(Fe3)减小QK正反应方向增大c(SCN)减小反应物c(
4、Fe3)增大QK逆反应方向增大生成物cFe(SCN)32.在FeCl3溶液中加入KSCN溶液，发生反应如下： FeCl3 3KSCN 3KClFe(SCN)3(棕黄色) (无色) (无色) (血红色)向上述溶液中加入KCl固体，平衡发生移动吗？请解释原因。答案不移动。该可逆反应的实质为Fe33SCNFe(SCN)3，加入KCl固体，只增加了c(K)、c(Cl)，未改变c(Fe3)、c(SCN)、cFe(SCN)3，浓度商Q不变，平衡不移动。3在容积一定的密闭容器中，反应NH4HS(s)NH3(g)H2S(g)在某温度下达到平衡。(1)温度、容积不变，通入少量SO2气体，平衡向_方向移动，原因是
5、：_。(2)温度、容积不变，通入HCl气体，平衡向_方向移动，原因是：_。(3)加入少量NH4HS固体(不考虑占用的体积)，氨气的体积_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(4)温度、容积不变，通入少量NH3，NH4HS固体的质量_。答案(1)正反应SO22H2S=3S2H2O，c(H2S)减小，平衡右移(2)正反应HClNH3=NH4Cl，c(NH3)减小，平衡右移(3)不变(4)增大 (1)对于溶液中离子反应的平衡体系，要注意离子反应的实质，应排除不参加反应离子的干扰。(2)对于容积不变的气固平衡体系，改变固体的量，平衡混合物中，气体成分的浓度不变，平衡不移动。(3)工业生产上适当增大
6、廉价的反应物的浓度，使化学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。二、压强对化学平衡的影响1vg(化学方程式中气态反应产物化学式前系数之和)(化学方程式中气态反应物化学式前系数之和)。2请分析讨论在恒温下，压缩容器的体积，增大压强，下列三个反应浓度商Q的变化和平衡移动的方向，填写下表。化学反应Q值变化Q与K关系平衡移动方向C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)增大QK向左移动N2(g)3H2(g)2NH3(g)减小QK向右移动N2(g)O2(g)2NO(g)不变QK不移动3.在其他条件不变的情况下，压强对化学平衡的影响规律(1)(2)(1)对于C(s)CO2(g)2
7、CO(g)，在某温度下达到平衡，缩小容器的体积，平衡不移动()(2)有气体参与的反应，改变压强，平衡一定发生移动()(3)增大压强可使2SO2(g)O2(g)2SO3(g)平衡向正向移动，原因是增大压强，v正增大，v逆减小()(4)恒容容器中充入He，可使N2(g)3H2(g)2NH3(g)平衡向正向移动()答案(1)(2)(3)(4)1已知：N2O4(g)2NO2(g)(红棕色)vg0，在一定温度条件下，三支针筒中均抽入10 mL NO2气体，将针筒前端封闭。(1)在恒温条件下，将第二支针筒活塞迅速推至5 mL处(体积减小为原来的，压强增大一倍)，与第一支针筒比较。可观察到，气体颜色先变深后
8、变浅，最终比原来深。用Q与K的关系解释，产生该现象的原因。_。答案温度不变，K值不变，气体体积减小到原来的，则c(NO2)2c平(NO2)，c(N2O4)2c平(N2O4)，Q2K，平衡逆向移动，重新达到平衡时，c平(N2O4)、c平(NO2)都比原平衡大，因而最终气体颜色比原来深。(2)在恒温条件下，将第三支针筒活塞迅速拉至20 mL处(体积扩大一倍，压强减小为原来的)，与第一支针筒比较。可观察到，气体颜色先变浅，后变深，最终比原来浅。用Q与K的关系解释，产生该现象的原因。_。答案温度不变，K值不变，气体体积增大到原来的2倍，则c(NO2)c平(NO2)，c(N2O4)c平(N2O4)，QK
9、，平衡正向移动，重新达到平衡时，c平(N2O4)、c平(NO2)均比原来小，因而颜色比原来浅。2在密闭容器中，反应：xA(g)yB(g)zC(g)，在一定条件下达到平衡状态，保持温度不变，改变下列条件，分析解答下列问题：(1)若xyz，缩小体积，增大压强，则平衡向_方向移动。(2)若保持体积不变，通入He气，则平衡_移动。(3)若保持压强不变，通入He气，平衡向正反应方向移动，则x、y、z的关系为_。(4)若xyz，恒容条件下充入He气，则平衡_移动。答案(1)正反应(2)不(3)xyz(4)不“惰性气体”(泛指与反应无关的气体)对化学平衡的影响(1)恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大体系
10、中各组分的浓度不变平衡不移动。(2)恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大体系中各组分的浓度同比例减小三、平衡移动原理(勒夏特列原理)1.内容在封闭体系中，如果改变平衡体系的一个条件(如浓度、温度或压强)，平衡将向减弱这个改变的方向移动。2.对平衡移动原理的理解1下列事实中，不能用勒夏特列原理加以解释的是()A夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体B浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体C压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深D将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的密闭容器置于冷水中，混合气体颜色变浅答案C解析A中考查溶解平衡CO2(g)CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆方向移动
11、，形成大量气体逸出；B中考查温度、浓度、酸碱性对NH3H2ONH3H2ONHOH平衡移动的影响；D中考查温度对2NO2N2O4的影响；C中颜色加深的根本原因是体积减小，c(I2)浓度增大，由于是等体反应不涉及平衡的移动，则不能用勒夏特列原理解释。2向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，一段时间后达到平衡。(1)在其他条件不变时，增大N2的浓度，平衡移动的方向是_；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是_。(2)在其他条件不变时，升高反应体系的温度，平衡移动的方向是_；若体系与环境没有热交换，达新平衡时体系的温度与改变时相比
12、较，其变化是_。(3)在其他条件不变时，增大压强，平衡移动的方向是_；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是_。(4)在其他条件不变时，向容器中通入少量HCl气体，平衡移动的方向是_；达新平衡时c(NH3)与比原平衡时相比，变_。答案(1)向右移动减小(2)向左移动降低(3)向右移动减小(4)向右移动小【课堂小结】【课堂检测】1在新制的氯水中存在平衡：Cl2H2OHClHClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是()AH浓度减小，HClO浓度减小BH浓度增大，HClO浓度增大CH浓度减小，HClO浓度增大DH浓度增大，HClO浓度减小答案C解析碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向
13、氯水中投入少量碳酸钙粉末后，与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H浓度减小，平衡Cl2H2OHClHClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大。2改变反应容器体积使压强变化，但不会使下列化学反应的平衡发生移动的是()AFe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)B3H2(g)N2(g)2NH3(g)C2SO2(g)O2(g)2SO3(g)DC(s)CO2(g)2CO(g)答案A解析对于化学方程式两边气体物质的量相等的反应，改变压强，化学平衡不发生移动。A项符合上述要求。3(2020九江高二质检)下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是()A溴水中存在如下平衡：Br2H2OHBrHBrO
14、，当加入NaOH溶液后颜色变浅B对2H2O22H2OO2的反应，使用MnO2可加快制O2的反应速率C反应：CONO2CO2NOH0，升高温度，平衡向逆反应方向移动D合成氨反应：N23H22NH3H0，为使氨的产率提高，理论上应采取低温高压的措施答案B解析催化剂只能改变反应速率，对化学平衡的移动无影响。4净化汽车尾气的原理为：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H746.8 kJmol1，如果要提高NO的平衡转化率，采取措施不合理的是()A适当升高温度B增大压强同时加催化剂C升高温度同时充入N2D及时将CO2和N2从反应体系中移走答案AC解析该反应正向是气体分子数减小放热的化学反应，因而降低温度、增大压强、分离反应产物都能提高反应物的转化率。5在具有活塞的密闭容器中，一定温度下的可逆反应，H2(g)I2(g)2HI(g)已达到平衡。保持温度不变，将活塞外拉，则：(1)容器内颜色_。(2)容器内压强_。(3)逆反应速率_。(4)混合气体平均相对分子质量_。答案(1)变浅(2)变小(3)变小(4)不变解析当活塞外拉时，容器体积增大(压强减小)，各组分的浓度减小，气体颜色变浅，反应速率减小；因为平均相对分子质量，结合反应方程式的特点知：m(气)不变，n(气)不变，故混合气体的平均相对分子质量不变。 10 / 10
