高中化学选修四：专题二化学平衡的移动

教学目标
三课时
（一）知识与技能
1、懂得影响化学平衡因素。

理解浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响。

2、理解化学平衡移动原理。

3、掌握用图像表示化学平衡移动的方法，并会判断化学平衡移动的方向。

（二）过程与方法
1、通过从浓度、压强、温度对化学平衡影响总结出化学平衡移动原理，学会抽象概括方法。

2、通过有关实验观察和分析，学会由现象到实质、由具体到抽象科学的思维方法。

（三）情感态度与价值观
通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计，激发学生学习兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，增强探索化学原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。

教学重点、难点：化学平衡概念的深刻剖析和化学平衡移动原理的应用。

教学过程
第一课时
[知识回顾]：
可逆反应达到平衡状态的标志是什么？其中的“变”是指什么？
讲述：化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。

当外界条件改变时，原有平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态——这就是化学平衡的移动。

板书：一、化学平衡的移动
1、定义：化学平衡的移动，就是改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。

问：改变外界条件是如何使化学平衡产生移动的？
分析：达化学平衡状态时，正反应速率=逆反应速率，要使平衡能产生移动，必然要让正反应速率≠逆反应速率，当正反应速率＞逆反应速率时，平衡向正反应的方向进行。

反之，平衡向逆反应方向进行。

小结：2、化学平衡移动的原因：反应速率的改变。

3、化学平衡移动的方向：当正反应速率＞逆反应速率时，平衡向正反应的方向进行。

反之，平衡向逆反应方向进行。

问：影响化学反应速率的因素有几种？
回顾：改变温度、浓度、压强、催化剂中的一个条件，对可逆反应的正反应速率和逆反应速率分别有何影响？
二、影响化学平衡的条件
1、浓度变化对化学平衡的影响[活动与探究]：P53
已知铬酸根和重铬酸根离子间存在以下平衡：2CrO
42-(黄色)+2H+Cr
2
O
7
2-(橙
色)+H
2
O，进行以下实验：
[实验1]向试管中加入4mL0.1mol/LK
2CrO
4
溶液，滴加1mol/LHNO
3
溶液数滴，现象
_____________，
结论：化学平衡向_____方向移动。

[实验2]将上述溶液分成两份，向其中一份滴加1mol/LNaOH溶液，现象
___________________，和另一份溶液对比得出结论：化学平衡向_________方向移动。

[实验3]向试管中加入4mL0.1mol/LK
2Cr
2
O
7
溶液，滴加1mol/LNaOH溶液数滴，现象
_____________，
[结论]（1）浓度变化对化学平衡的影响：
大量实验表明，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，平衡向正反应方向移动；
减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。

强调：1）改变固体或纯液体（液态水）的用量，化学平衡不移动。

也就是说浓度的改变是指气体的浓度或溶液浓度的改变而言。

2）对于反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）来说，增大反应物A的浓度会使平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，而A的转化率反而减小。

★3）在溶液中进行的反应，如果是稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度减小，V(正) 、V(逆)都减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

[思考]1、在硫酸工业中制取三氧化硫时，通过向反应体系中通入过量空气，目的是什么？
2、在工业合成氨的生产过程中，人们通过向合成塔中通入过量氮气来提高氢气转化率，请用所学知识解释。

讲述：工业上往往根据上述原理，通过适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量、降低成本。

练习：在密闭容器中进行下列反应
CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H﹥0
达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
（1）增加C，平衡不移动 c(CO) 不变
（2）增大CO2的浓度，平衡向正反应移动 c(CO) 增加
[练习]：CuCl 2溶液有时呈黄色，有时呈绿色或蓝色，这是因为在CuCl 2溶液中存在如下平衡：
[Cu(H 2O)4]2-(蓝色)+4Cl -
[CuCl 4]2-(黄色)+4H 2O
现欲使溶液由黄色变为黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法： 方法一：_______________________________________________________。

方法二：_______________________________________________________。

2、压强变化对化学平衡的影响 [交流与讨论]
1、根据教材P52中图2-19的数据，分析压强改变是如何影响合成氨的平衡的？
2、写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。

对有气体参加的可逆反应：a A(g) b B(g)
平衡常数可表示
若a>b ，即正反应方向是气体分子数目减小的反应，
增大压强，平衡向正反应方向移动； 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<b ，即正反应方向是气体分子数目增大的反应， 增大压强，平衡逆向移动。

[结论] 压强变化对化学平衡的影响：
不等分子数的反应：压强增大，向气体分子数减小的方向移动。

等分子数的反应：压强变化，平衡不移动。

注意:1、无气体参与的化学平衡，压强改变不能使化学平衡移动。

若压强改变时不改变反应物或生成物的浓度，则反应速率不变，平衡不移动。

如在恒容恒温的密闭容器中，充入“惰气”。

思考：在恒压、恒温下（容积可变），充入“惰气”，平衡移动吗？ 思考1：压强对化学反应速率的影响与对化学平衡的影响的区别。

[思考] P54 2、填表：增大压强，平衡如何移动？
可逆反应
平衡常数表达式
改变压强对平衡的影响
增大压强 减小压强 N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g) N 2O 4(g)
2NO 2(g)
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO 2(g)
)()(A c B c K a
b
练习2、在密闭容器中进行下列反应CO 2(g)+C(s) 2CO(g) △H ﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
（2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡; c(CO 2) 。

（3）通入N 2，保持密闭容器体积和温度不变，
则平衡; c(CO 2) 。

（4）通入N 2，保持密闭容器压强和温度不变，
则平衡; c(CO 2) 。

逆向移动增大不移动不变正向移动减小
3、温度变化对化学平衡的影响
交流与讨论：根据图2－19的数据，分析温度改变是如何影响合成氨的平衡的? [活动与探究] P54
将CoCl 2溶于浓盐酸中能形成CoCl 42-，（蓝色溶液）溶液中存在以下平衡： Co （H 2O ）62+ + 4Cl -
CoCl 42- +6H 2O △H<0
实验3：取蓝色溶液，加少许水，现象：蓝色溶液变成粉红色，平衡逆移 实验4：取两支试管，向其中分别加入适量粉红色CoCl 2的盐酸溶液，将其中一支试管用酒精灯微热，现象为：____________,说明平衡向________方向移动；其中一支试管置于冰水中，现象为： ____________,说明平衡向_______方向移动。

[结论]1）温度的影响：大量实验研究表明，在其他条件不变的情况下， 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。

注意:温度对反应速率的影响与其对化学平衡的影响的区别 4、催化剂对化学平衡的影响
[讲述]加入催化剂，同等程度改变正、逆反应的速率，因此化学平衡不移动；但加入了催化剂，能加快化学反应的速率，达平衡的时间就缩短了。

注意:催化剂对反应速率的影响与其对化学平衡的影响的区别
小结：影响化学平衡移动的因素有三个方面：P55 作业：P57 1 至 6
第二课时
思考：浓度、温度、压强等外界因素发生变化时，往往会引起化学平衡的移动，那么不同因素的改变使平衡移动的方向、平衡移动的结果有什么共同的特点呢？分析：增加C（反）或减小C（生），平衡向正反应方向移动，移动的结果是是C （反）减小或C（生）增加，也就是平衡向能够减弱这种改变的方向进行。

压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动→使体系的压强减小→也就是平衡向能够减弱这种改变的方向进行。

升高温度→平衡向吸热的方向移动，也就是平衡向能够减弱这种改变的方向进行。

[归纳总结]
三、化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：
1、定义：P55改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。

早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理。

说明：1）勒夏特列原理适用的条件是“只限于改变影响平衡的一个条件”，对于多个条件同时改变的，则另作分析。

2）移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。

3）勒夏特列原理可用于研究所有的化学动态平衡，如后续即将讨论的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡等。

2、应用：如工业上可用化学平衡移动原理来选择和确定合成氨的工艺条件。

问题解决：P55
[课堂练习]1、某研究单位把空气中的CO
2浓度提高3~5倍，O
2
的浓度尽量减少，
结果使C
6H
12
O
6
取得了良好的增产效果。

从反应6CO
2
+12H
2
O C
6
H
12
O
6
+6H
2
O+6O
2
试
解释增产原因_________________________________________________________。

2．（P57、 8）在硫酸工业中有如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3 (g) △H<0
请回答以下问题：
(1)为什么在生产上要用过量的空气?
(2)为什么要使用催化剂?
(3)为什么不在高温下进行反应?
3．（P57 7）在一定条件下，反应：
H2(g)＋I2(g) 2HI(g) △H<0
在一密闭体系中达到化学平衡。

(1)请写出该反应的平衡常数表达式：
(2)请说明改变下列条件时，平衡如何移动。

a．保持压强不变，升高温度；
b．保持温度不变，缩小容器的体积；c．保持体积不变，通入氢气。

4、反应CO(g)+H
2O(g) CO
2
(g)+H
2
(g) ，在800℃时达到平衡，分别改变下列
条件，化学平衡状态发生改变的是（）
A、将压强减小至原来的一半
B、将反应温度升高至1000℃
C、添加催化剂
D、增大水蒸气的浓度
5、在一定条件下，合成氨反应达到平衡状态，此时，再进行如下操作，平衡不发生移动的是（）
A、恒温、恒压时，充入NH
3 B、恒温、恒容时，充入N
2
C、恒温、恒压时，充入He
D、恒温、恒容时，充入He
（也可先介绍C—t、V—t图）
作业：P56 1~6 书上
P60 1~5 书上 6、7交
补充：在一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生反应
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，2min末反应达到平衡状态，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.4mol/L。

由此推断：
(1)x值等于__________ (2)B的平衡浓度为
__________
(3)A的转化率为_____________ (4)生成D的反应速率
___________
(5)如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数________（填“增大”或“减小”或“不变”）
第三课时
复习：可逆反应:A+3B 2C+2D+热量,达到平衡时,要使正反应速率加快,平衡向正反应方向移动,且A的转化率增大,可采取的措施
是 ( )
A 增大压强
B 升高温度
C 使用催化剂
D 增大B的浓度
【讨论引导】有关化学平衡图象题的解法，见PPT
作业：导学。