内容正文:
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
发 展 目 标
体 系 构 建
1.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化。
3.能用勒·夏特列原理解释常见现象。
1.化学平衡的移动
(1)内容:受温度、压强或浓度变化的影响,化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程。
(2)图示表示
2.平衡移动方向的判断
(1)根据速率判断
①若v(正)>v(逆),则平衡正向移动。
②若v(正)=v(逆),则平衡不移动。
③若v(正)<v(逆),则平衡逆向移动。
(2)根据结果判断
对于一个已达到化学平衡状态的反应,如平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则称平衡正向移动或向右移动;反之,称平衡逆向移动或向左移动。
微点拨:反应速率改变时平衡不一定移动,但平衡移动时反应速率一定改变。
3.外界条件对化学平衡的影响
(1)温度的影响
①实验
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57.2 kJ·mol-1
红棕色 无色
实验内容
实验现象
实验结论
将充有NO2的球形容器放入热水中
红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”,下同)
升高温度,平衡向吸热方向移动
将充有NO2的球形容器放入冷水中
红棕色明显变浅
降低温度,平衡向放热方向移动
②结论:研究发现,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。
③原因:温度改变使平衡常数改变。
微点拨:化学平衡移动,平衡常数不一定改变;平衡常数改变,平衡一定移动。
(2)浓度的影响
①
②原因:浓度的改变导致浓度商的改变,但K不变,使Q≠K,从而导致平衡移动。
微点拨:浓度的改变不一定会使化学平衡移动。
(3)压强的影响
①Δvg=(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结论:Δvg=0 改变压强,化学平衡状态不变;
Δvg≠0 增大压强,化学平衡向化学方程式中气态物质化学式前系数减小的方向移动。
③原因:压强改变导致浓度改变,浓度的改变导致浓度商(Q)的改变,使Q≠K,从而导致平衡移动。
微点拨:压强的改变只影响有气体参加或生成的可逆反应,增大压强时各气体组分的浓度变大,减小压强时各气体组合的浓度减小。
(4)规律总结
升高温度,有利于平衡向吸热方向移动
改变浓度,若Q>K,平衡逆向移动;若Q<K,平衡正向移动
改变压强,若Q>K,平衡逆向移动;若Q<K,平衡正向移动(对有气体参与的反应)
4.平衡移动原理
在均相、封闭体系中,只改变平衡体系中的一个条件(如浓度、温度或压强)时,平衡将向减弱这个改变的方向移动。
微点拨:平衡移动的结果是“减弱”外界条件的改变而不是“消除”。
1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
(1)温度改变,平衡一定发生移动。( )
(2)平衡正向移动,反应物的转化率一定增大。( )
(3)改变压强时,平衡一定发生移动。( )
(4)改变外界条件使平衡正向移动的原因是v(正)增大,v(逆)减小。( )
(5)对于2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时,若缩小反应容器的体积,则c(NO2)减小。( )
提示:(1)√
(2)× 若增大某反应物浓度使平衡正向移动,则该反应物转化率减小。
(3)× 对于反应前后气体系数相等的或反应体系中无气体参加的反应,改变压强平衡不移动。
(4)× 平衡正向移动时,v(正)>v(逆),v(正)不一定增大,v(逆)不一定减小。
(5)× 增大压强,c(NO2)和c(N2O4)均增大。
2.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是( )
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
C.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
D.C(s)+CO2(g)2CO(g)
A [对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强对平衡无影响。]
3.下列说法正确的是( )
A.可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等
B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态
C.在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向放热反应方向移动
D.在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态
B [可逆反应的特征是反应过程中,任何物质都不能完全转化,A错;催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能,从而改变(主要是增大)反应速率,缩短达到平衡的时间,但不能影响化学平衡,B正确;在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向吸热反应方向移动,C错;增大压强对于非等体积可逆反应来说,一定会破坏气体反应的平衡状态,但对于无气体参与的反应或等体积的可逆反应,均无影