内容正文:
第二课时 影响化学平衡的因素
明课程标准
扣核心素养
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.能利用平衡常数和浓度商的关系判断平衡移动的方向。
3.能根据温度、浓度、压强对化学平衡的影响,推测平衡移动的方向及相关物理量的变化。
1.宏观辨识与微观探析:从宏观与微观相结合的视角分析外界条件变化对化学平衡的影响,解释或预测化学平衡的移动方向。
2.科学探究与创新意识:能根据外界条件对化学平衡的影响,设计实验方案,独立完成实验,收集实验证据,基于现象和数据进行分析,并得出结论。
(一)探究FeCl3与KSCN反应的平衡体系
原理
Fe3+(浅黄色)+3SCN-(无色) Fe(SCN)3(红色)
实验
步骤
向盛有5 mL 0.05 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.15 mol·L-1 KSCN溶液,溶液呈红色。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中。
现象
与试管a对比观察:
试管b中溶液颜色变浅;
试管c中溶液颜色变深
[问题探讨]
1.向试管b中加入铁粉,发生的反应是什么?为什么溶液的颜色会变浅?由此得出的实验结论是什么?
提示:加入铁粉后,Fe与Fe3+发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,溶液中c(Fe3+)减小,从而使Fe3++3SCN-((Fe(SCN)3的平衡向逆反应方向移动,c[Fe(SCN)3]减小,溶液的红色变浅。由此得出的实验结论是:其他条件不变,减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.向试管c中加入1 mol·L-1 KSCN溶液,为什么溶液的颜色会加深?由此得出的实验结论是什么?
提示:增大c(SCN-)后,从而使Fe3++3SCN-((Fe(SCN)3的平衡向正反应方向移动,c[Fe(SCN)3]增大,溶液的颜色加深。由此得出的实验结论是:其他条件不变,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动。
3.对于反应FeCl3+3KSCN((Fe(SCN)3+3KCl,加入KCl固体平衡是否移动?为什么?
提示:不移动。FeCl3与KSCN在溶液中的反应,实质是Fe3+与SCN-的反应,K+和Cl-并未参加反应。
(二)探究K2Cr2O7与K2CrO4的平衡体系
1.实验原理:在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡:
Cr2O+2H++H2O((2CrO
(橙色) (黄色)
2.实验操作
实验
序号
①
②
实验
步骤
实验
现象
溶液颜色变浅(黄色)
溶液颜色变深(橙色)
[问题探讨]
1.实验①中加入NaOH溶液后,溶液的颜色为什么会变浅?由此得出的实验结论是什么?
提示:加入NaOH溶液后,OH-与溶液中的H+反应,减小了c(H+),从而使Cr2O)减小,溶液颜色变浅(变成黄色)。由此得出的实验结论是:减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。)增大,c(Cr2O+2H+的平衡向正反应方向移动,c(CrO+H2O((2CrO
2.实验②中加入H2SO4溶液后,溶液的颜色为什么会变深?由此得出的实验结论是什么?
提示:加入H2SO4溶液后,增大了c(H+),从而使Cr2O)减小,溶液的颜色变深(变成橙色)。由此得出的实验结论是:增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。)增大,c(CrO+2H+的平衡向逆反应方向移动,c(Cr2O+H2O((2CrO
3.可逆反应C(s)+H2O(g)((CO(g)+H2(g)在某温度下达到平衡后,增加或移去一部分C(s),化学平衡是否移动?为什么?
提示:不移动。增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。
1.化学平衡移动
(1)概念:在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直到达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
(2)化学平衡移动方向的判断
条件改变
2.浓度对化学平衡的影响规律
(1)在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;在其他条件不变的情况下增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
(2)图像分析
①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,可瞬间增大v(正)或减小v(逆),使得v(正)>v(逆),化学平衡向正反应方向移动:
②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,可瞬间减小v(正)或增大v(逆),使得v(正)<v(逆),化学平衡向逆反应方向移动:
3.利用平衡常数判断平衡移动方向
在等温条件下,对于一个已达到化学平衡的反应,当改变条件时,根据浓度商与平衡常数的大小关系,可以判断化学平衡移动的方向。
当Q=K时,v正=v逆,反应处于平衡状态;
当Q<K时,v正>v逆,平衡向正反应方向移动