内容正文:
第三单元 化学平衡的移动
【课程标准要求】
1.理解化学平衡移动的概念和移动的条件。
2.理解温度、浓度、压强的改变对化学平衡的影响。
3.理解勒夏特列原理并结合实际情况进行应用。
一、化学平衡的移动
1.定义
当平衡体系条件改变时,原有平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态。从一个平衡状态变为另一个平衡状态,称为化学平衡的移动。
2.化学平衡移动的方向
条件改变
3.图示表示
【微自测】
1.对处于化学平衡状态的体系,依据化学平衡与化学反应速率的关系,下列说法中正确的是( )
①化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
②化学平衡发生移动时,化学反应速率一定发生变化
③若反应向正反应方向进行,则正反应速率一定增大
④化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
答案 D
解析 ①错误,化学反应速率变化时,若v(正)、v(逆)仍相等,则化学平衡不移动;②正确,处于化学平衡状态的体系,正、逆反应速率相等,若化学平衡发生移动时,则有v(正)≠v(逆),说明化学反应速率一定发生变化;③错误,若反应向正反应方向进行,则有v(正)>v(逆),但v(正)不一定增大,也可能是减小。④正确,化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化。
二、浓度、压强对化学平衡移动的影响
1.浓度对化学平衡移动的影响
(1)实验探究
实验原理:
实验1:向试管加入4 mL 0.1 mol·L-1K2CrO4溶液再滴加数滴1 mol·L-1 HNO3溶液,观察溶液颜色的变化。
实验2:将上述溶液分成两份,向一支试管中滴加5~10滴1 mol·L-1NaOH溶液,观察并记录溶液的颜色的变化,并和另一份溶液作对比。
实验现象:如下表所示:
实验现象
实验1
溶液由黄色变橙色
实验2
溶液由橙色变黄色
实验结论:增加H+的浓度,平衡向正反应方向移动,溶液橙色加深;增加OH-的浓度,减小H+的浓度,平衡向逆反应方向移动,溶液黄色加深。
(2)影响规律
①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。
②减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.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且反应前后气体体积发生变化的可逆反应
改变压强
平衡移动方向
增大压强
平衡向气体体积缩小的方向移动
减小压强
平衡向气体体积增大的方向移动
(2)对于反应前后气体体积没有发生变化的可逆反应,改变压强平衡不移动。
【微自测】
2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在某温度下,反应达到化学平衡,增加或减少一部分物质,化学平衡一定发生移动( )
(2)针对有气体参加的反应,改变压强一定能使平衡发生移动( )
(3)对一定条件下的平衡状态,若改变物质的浓度平衡发生移动( )
(4)向平衡体系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅( )
(5)对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系,压缩体积,增大压强,平衡正向移动,混合气体的颜色变浅( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
三、温度变化对化学平衡移动的影响
1.温度对化学平衡影响的实验探究
(1)实验原理:+4Cl-+6H2O ΔH>0
(2)实验步骤:取1支试管,向其中加入少量CoCl2晶体,再逐滴加入浓盐酸至晶体完全溶解,然后滴加水至溶液呈紫色为止。将所得溶液分装于三支试管中,并分别置于热水、冰水和室温下。
(3)实验现象及结论:
溶液的颜色
平衡移动的方向
室温
紫色
平衡不移动
热水
溶液变为蓝色
升温,平衡向正反应方向移动
冰水
溶液变为粉红色
降温,平衡向逆反应方向移动
2.温度对化学平衡移动的影响规律
升高温度,平衡向吸热反应方向移动。
降低温度,平衡向放热反应方向移动。
【微自测】
3.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大( )
(2)C(s)+CO2 (g)2CO(g) ΔH>0,其他条件不变时,升高温度,反应速率v(CO2)和CO2的转化率均增大( )
(3)合成氨反应需要催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动,所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因( )
答案 (1)× (2)√ (3)×
四、勒夏特列原理
1.概念
改变影响化学平衡的一个因素(如浓度、压强或温度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,也称化学平衡移动原理。
2.应用
如对于工业合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ·mol-1
措施
原因