2020化学新素养同步鲁教选修4（课件+讲义+素养练）：第2章第2节　化学反应的限度第4课时.ppt

1、1 完成课前学习 探究核心任务 第第4课时课时 影响化学平衡移动的因素影响化学平衡移动的因素(二二) 学业要求学业要求 素养对接素养对接 能运用浓度能运用浓度、压强压强、温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响 规律规律，推测平衡移动方向及浓度推测平衡移动方向及浓度、转化率等转化率等 物理量的变化物理量的变化。 变化观念：外部条件发生变化时平变化观念：外部条件发生变化时平 衡会发生移动衡会发生移动。 2 完成课前学习 探究核心任务 知知 识识 梳梳 理理 知识点一知识点一、压强变化对化学平衡移动的影响规律压强变化对化学平衡移动的影响规律 1.针对有气体参加或有气体生成的可逆反应而言对于反应前后

2、气体体积发生变化针对有气体参加或有气体生成的可逆反应而言对于反应前后气体体积发生变化 的反应的反应。 改变压强改变压强 平衡移动方向平衡移动方向 增大压强增大压强 平衡向气体体积平衡向气体体积_的方向移动的方向移动 减小压强减小压强 平衡向气体体积平衡向气体体积_的方向移动的方向移动 2.对于反应前后气体体积没有发生变化的反应对于反应前后气体体积没有发生变化的反应，改变压强平衡改变压强平衡_移动移动。 缩小缩小 增大增大 不不 3 完成课前学习 探究核心任务 知识点二知识点二、催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 1.加入催化剂可以大大地加快化学反应速率加入催化剂可以大大地加快化学反应

3、速率，是因为它可以降低反应的是因为它可以降低反应的_ ，从而提高活化分子从而提高活化分子_，从而增大反应速率从而增大反应速率，但是由于催化剂能够但是由于催化剂能够 _地改变正地改变正、逆反应速率逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响因此它对化学平衡移动无影响。 2.催化剂催化剂_改变达到化学平衡状态时的反应混合物中的改变达到化学平衡状态时的反应混合物中的_含量含量，但但 是使用催化剂能是使用催化剂能_反应达到平衡所需的反应达到平衡所需的_。 活化能活化能 百分数百分数 同等程度同等程度 不能不能 组成组成 改变改变 时间时间 4 完成课前学习 探究核心任务 知识点三知识点三、勒勒 夏特列原理夏

4、特列原理 1.原理原理 2.注意事项注意事项 如果改变影响平衡的一个条件如果改变影响平衡的一个条件(如浓度如浓度、压强或温度压强或温度)，则平衡将向着能够则平衡将向着能够 _这种改变的方向移动这种改变的方向移动。 (1)研究对象一定是处于平衡状态的研究对象一定是处于平衡状态的_。 (2)勒勒 夏特列原理只适用于判断夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的改变影响平衡的_条件条件”时的平衡移动时的平衡移动 方向方向。 (3)平衡移动的结果只能是平衡移动的结果只能是“_”外界条件的改变外界条件的改变，但不能完全但不能完全“_”这这 种改变种改变。 减弱减弱 可逆反应可逆反应 一个一个 减弱减弱 消除

5、消除 5 完成课前学习 探究核心任务 答案答案 自自 我我 检检 测测 1.对于平衡对于平衡 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g) H0， 试画出使用催化剂的速率随， 试画出使用催化剂的速率随 时间的变化曲线。时间的变化曲线。 6 完成课前学习 探究核心任务 答案答案 使用催化剂或缩小容器体积使用催化剂或缩小容器体积 2.对于化学平衡体系对于化学平衡体系 I2(g)H2(g)2HI(g) H0，试根据下图判断由曲线，试根据下图判断由曲线 m 变为曲线变为曲线 n 改变的条件可能是改变的条件可能是_。 7 完成课前学习 探究核心任务 3.一密闭容器中建立一密闭容器中建立 N23H22NH3

6、H0 的平衡体系，此时，的平衡体系，此时，N2的浓度为的浓度为 N2，体系的温度为，体系的温度为 T1，压强为，压强为 p1，按要求回答下列问题。，按要求回答下列问题。 (1)保持温度、体积不变，通入保持温度、体积不变，通入 N2，使，使 N2的浓度变为的浓度变为 2N2，平衡向，平衡向_方向方向 移动，重新平衡后，移动，重新平衡后，N2的浓度为的浓度为_。 (2)保保持温度不变，压缩体积变为原来的持温度不变，压缩体积变为原来的1 2，使压强变为 ，使压强变为 2p1，平衡向，平衡向_方向方向 移动，重新平衡后体系的压强变为移动，重新平衡后体系的压强变为_。 (3)保持体积不变， 升高体系的温

7、度至保持体积不变， 升高体系的温度至 2T1， 平衡向， 平衡向_方向移动，方向移动， 重新平衡后，重新平衡后， 体系的温度变为体系的温度变为_。 答案答案 (1)正反应正反应 N2N22N2 (2)正反应正反应 p1p2p1 (3)逆反应逆反应 T1 T2T1 8 完成课前学习 探究核心任务 4.分别画出分别画出3题中条件改变时题中条件改变时N2浓度浓度、体系压强体系压强、温度的变化曲线温度的变化曲线。 答案答案 9 完成课前学习 探究核心任务 学习任务一学习任务一、压强对化学平衡移动的影响压强对化学平衡移动的影响 【观图思考观图思考】 冬季天气寒冷冬季天气寒冷，人们点燃蜂窝煤取暖人们点燃蜂

8、窝煤取暖，一不小心就很容易一氧化碳中毒一不小心就很容易一氧化碳中毒，那么那么， 若中毒后该怎么处理若中毒后该怎么处理？你能用平衡移动的原理解释吗你能用平衡移动的原理解释吗？ 10 完成课前学习 探究核心任务 提示提示 若发现有人一氧化碳中毒，要马上切断一氧化碳源并将病人移至空气流通处，若发现有人一氧化碳中毒，要马上切断一氧化碳源并将病人移至空气流通处， 必要时放入高压氧舱。必要时放入高压氧舱。CO 进入血液后有如下平衡：进入血液后有如下平衡：COHb O2O2Hb CO， 在高压氧舱中，煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后，在高压氧舱中，煤气中毒患者吸入氧气浓度较高的空气后，COHb O2O2

9、 Hb CO，平衡向左移，使，平衡向左移，使 Hb CO 转化为转化为 Hb O2，恢复血红蛋白的输氧功能。，恢复血红蛋白的输氧功能。 11 完成课前学习 探究核心任务 【名师点拨】【名师点拨】 1.对于反应对于反应 aA(g)bB(g)cC(g)dD(g) 化学平衡化学平衡 abcd abcd abcd abcd 体系压强改变体系压强改变 加压加压 加压加压 减压减压 减压减压 平衡移动方向平衡移动方向 正向移动正向移动 逆向移动逆向移动 正向移动正向移动 逆向移动逆向移动 速率变化速率变化 v正 正、 、v逆 逆同时增 同时增 大，大，v正 正 v逆 逆 v正 正、 、v逆 逆同时增 同时

10、增 大，且大，且v逆 逆 v正 正 v正 正、 、v逆 逆同时减 同时减 小，小，v正 正 v逆 逆 v正 正、 、v逆 逆同时减 同时减 小，小，v逆 逆 v正 正 图像图像 12 完成课前学习 探究核心任务 2.审题要求审题要求 (1)审准化学计量数之间的关系：是等体积反应还是非等体积反应审准化学计量数之间的关系：是等体积反应还是非等体积反应。 (2)审准平衡建立的条件：是恒温恒容还是恒温恒压审准平衡建立的条件：是恒温恒容还是恒温恒压。 13 完成课前学习 探究核心任务 (1)若若xyz，缩小体积缩小体积，增大压强增大压强，则平衡向则平衡向_方向移动方向移动。 (2)若保持体积不变若保持体

11、积不变，通入通入“He”气气，则平衡则平衡_移动移动。 (3)若保持压强不变若保持压强不变，通入通入“He”气气，平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动，则则x、y、z的关系为的关系为 _。 (4)若若xyz，缩小体积缩小体积，增大压强增大压强，则平衡则平衡_移动移动。 答案答案 (1)正反应正反应 (2)不不 (3)xyz (4)不不 【典例【典例 1】 在容闭容器中，反应在容闭容器中，反应 xA(g)yB(g)zC(g)，在一定条件下达到平，在一定条件下达到平 衡状态，试回答下列问题：衡状态，试回答下列问题： 14 完成课前学习 探究核心任务 【深度思考深度思考】 “无关气体无关气体”对

12、化学平衡的影响对化学平衡的影响 (1)在容积不变的密闭容器中在容积不变的密闭容器中，向已达到平衡的气体反应体系中充入和体系中任向已达到平衡的气体反应体系中充入和体系中任 何物质都不反应的气体何物质都不反应的气体，平衡不发生移动平衡不发生移动。 (2)在压强不变在压强不变、体积可变的恒压容器中体积可变的恒压容器中，向已达到平衡的气体反应体系中充入向已达到平衡的气体反应体系中充入 不与体系中任一气体反应的其他气体不与体系中任一气体反应的其他气体，会使平衡向着气体体积增大的方向移动会使平衡向着气体体积增大的方向移动( 若为气体体积不变的反应若为气体体积不变的反应，则平衡不移动则平衡不移动)。 15

13、完成课前学习 探究核心任务 A.增大压强增大压强，化学平衡不一定发生移动化学平衡不一定发生移动 B.通入氦气通入氦气，化学平衡不一定发生移动化学平衡不一定发生移动 C.增加增加X或或Y的物质的量的物质的量，化学平衡一定发生移动化学平衡一定发生移动 D.其它条件不变其它条件不变，升高温度升高温度，化学平衡一定发生移动化学平衡一定发生移动 变式训练变式训练 1 对于密闭容器中的可逆反应：对于密闭容器中的可逆反应：mX(g)nY(s)pZ(g) H0，达化，达化 学平衡后，改变条件，下列表达不正确的是学平衡后，改变条件，下列表达不正确的是( ) 16 完成课前学习 探究核心任务 解析解析 由于该反应

14、反应前后体积变化不明确由于该反应反应前后体积变化不明确，故改变压强不能确定化学平衡是否故改变压强不能确定化学平衡是否 移动移动，A项正确；恒容条件下充入氦气项正确；恒容条件下充入氦气，没有改变平衡体系中各物质的浓度没有改变平衡体系中各物质的浓度，平平 衡不移动衡不移动，恒压条件下充入氦气恒压条件下充入氦气，相当于减小压强相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向平衡向气体体积增大的方向 移动移动，B项正确；由于项正确；由于Y为固体为固体，改变其用量不影响化学平衡改变其用量不影响化学平衡，C项不正确；该反项不正确；该反 应的正反应是放热反应应的正反应是放热反应，升高温度升高温度，化学平衡向逆反应方

15、向移动化学平衡向逆反应方向移动，D项正确项正确。 答案答案 C 17 完成课前学习 探究核心任务 学习任务二学习任务二、勒勒 夏特列原理在化工生产中的应用夏特列原理在化工生产中的应用 【交流研讨交流研讨】 勒勒 夏特列原理又名夏特列原理又名“化学平衡移动原理化学平衡移动原理”，由法国化学家勒由法国化学家勒 夏特列于夏特列于1888年发年发 现现。是一个定性预测化学平衡点的原理是一个定性预测化学平衡点的原理，其内容为：如果改变可逆反应的条件其内容为：如果改变可逆反应的条件( 如浓度如浓度、压强压强、温度等温度等)，化学平衡就被破坏化学平衡就被破坏，并向减弱这种改变的方向移动并向减弱这种改变的方向

16、移动。 你怎么理解该内容中的你怎么理解该内容中的“减弱减弱”一词一词？ 提示提示 略略 18 完成课前学习 探究核心任务 【名师点拨名师点拨】 化学平衡移动原理有着广泛的适用性化学平衡移动原理有着广泛的适用性，可用于研究所有的化学动态平衡可用于研究所有的化学动态平衡。平衡移平衡移 动原理是指导工农业生产和科学研究的重要规律动原理是指导工农业生产和科学研究的重要规律。合成氨生产中合成塔内的反应合成氨生产中合成塔内的反应 和硫酸生产中接触室内的反应的特点是相似的和硫酸生产中接触室内的反应的特点是相似的(放热放热、气体体积减小气体体积减小)，两种工业两种工业 生产中在浓度生产中在浓度、温度温度、催化

17、剂等方面选择条件所依据的原理是相似的催化剂等方面选择条件所依据的原理是相似的，但压强的但压强的 选择却大不相同选择却大不相同，要依具体情况而定要依具体情况而定。 19 完成课前学习 探究核心任务 【典例典例2】 (1)在合成氨工业生产中在合成氨工业生产中，通常通过以下途径来提高合成氨的产量或产通常通过以下途径来提高合成氨的产量或产 率率。请分析采取这些措施的原因请分析采取这些措施的原因。 在反应器中注入过量在反应器中注入过量N2 采用适当的催化剂采用适当的催化剂 在高压下进行反应在高压下进行反应 在较在较 高温度下进行反应高温度下进行反应 (2)已知已知 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)

18、 H0，其实验数据如下：，其实验数据如下： 压强压强(105 Pa) 1.01 5.05 10.1 50.5 101 SO2的转化率的转化率%(450 ) 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 SO2的转化率的转化率%(550 ) 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 则工业上生产硫酸的合成塔中应选择的适宜温度是则工业上生产硫酸的合成塔中应选择的适宜温度是_，适宜压强是适宜压强是 _。 20 完成课前学习 探究核心任务 解析解析 (1)根据合成氨的反应特点根据合成氨的反应特点，从反应的限度来考虑从反应的限度来考虑，使用过量的使用过量的N2和高压和高压 可以使平衡向正反应

19、方向移动可以使平衡向正反应方向移动，提高原料转化率提高原料转化率、氨的产率；从反应的速率来考氨的产率；从反应的速率来考 虑虑，采用催化剂和较高温度能保证反应较快地进行采用催化剂和较高温度能保证反应较快地进行，且使催化剂的活性最佳且使催化剂的活性最佳。 (2)从方程式和表中数据可以看出从方程式和表中数据可以看出，温度越高温度越高，SO2的转化率越低；压强越大的转化率越低；压强越大， SO2的转化率越高的转化率越高。但在但在1.01105 Pa即常压条件下即常压条件下，SO2已经有较高的转化率已经有较高的转化率， 并且考虑到成本并且考虑到成本、设备等方面的情况设备等方面的情况，故采用常压；故采用常

20、压；450 时反应虽然比时反应虽然比550 时反应慢一些时反应慢一些，但其转化率很理想但其转化率很理想，故选择故选择450 、1.01105 Pa。 答案答案 (1)为了提高为了提高H2的转化率的转化率，提高产率提高产率。使反应具有较快的反应速率使反应具有较快的反应速率。 为了提高为了提高N2和和H2的转化率的转化率，提高产率提高产率。为了加快反应速率为了加快反应速率，且使催化剂且使催化剂(铁铁 触媒触媒)的活性最佳的活性最佳。 (2)450 1.01105 Pa(常压常压) 21 完成课前学习 探究核心任务 变式训练变式训练2 下列事实中下列事实中，不能用勒不能用勒 夏特列原理加以解释的是夏

21、特列原理加以解释的是( ) A.夏天夏天，打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体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压缩氢气与碘蒸气反应的平衡混合气体，颜色变深颜色变深 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，混合气体颜色混合气体颜色 变浅变浅 22 完成课前学习 探究核心任务 答案答案 C 解析解析 A 中考查溶解平衡中考查溶解平衡 CO2(g)CO2(aq)，压强减小，则平衡向逆方向移动，压强减小，则平衡向逆方向移动， 形成大量气体逸出；形成大量气体逸出； B 中考查温度、 浓度、 酸碱性对中考查温度、 浓度、 酸碱性对 NH3H2ONH3 H2O NH 4 OH 平衡移动的影响； 平衡移动的影响；D 中考查温度对中考查温度对 2NO2N2O4的影响；的影响；C 中颜色加中颜色加 深的根本原因是因为体积减小，深的根本原因是因为体积减小， I2浓度增大， 由于是等体积反应不浓度增大， 由于是等体积反应不涉及平衡的移动，涉及平衡的移动， 则不能用勒夏特列原理解释。则不能用勒夏特列原理解释。 23 本节内容结束