内容正文:
第3课时 影响化学平衡的因素
【课程标准要求】
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.能利用平衡常数和浓度商的关系判断平衡移动的方向。
一、化学平衡移动
1.定义
(1)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(温度、浓度、压强等),平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡状态。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)图示
2.化学平衡移动的根本原因
条件改变,v(正)≠v(逆)。
3.化学平衡移动的方向
4.化学平衡移动方向的判断
对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意状态下,生成物的浓度和反应物的浓度之间的关系用Q(浓度商)=表示,则:
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;
当Q>K时,v(正)<v(逆),平衡向逆反应方向移动。
【微自测】
1.(双选)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( )
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定发生变化
C.若反应向正反应方向进行,则正反应速率一定增大
D.化学平衡移动会导致反应物或生成物的含量发生变化
答案 BD
解析 A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;B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;C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。D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、影响化学平衡的外界因素
1.浓度对化学平衡的影响
(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)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.压强对化学平衡的影响
(1)压强增大(减小容器体积),化学平衡向气体体积缩小的方向移动;
(2)压强减小(增大容器体积),化学平衡向气体体积增大的方向移动。
3.温度对化学平衡的影响(或没有气体的平衡体系)
(1)温度升高,平衡向吸热反应方向移动。
(2)温度降低,平衡向放热反应方向移动。
【微自测】
2.在一密闭容器中,反应3A(g)+B(s)2C(g)+2D(g) ΔH>0达到平衡后,改变以下条件,下列说法正确的是( )
A.增大压强,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
D.增加B的量,正、逆反应速率不变,平衡不移动
答案 D
解析 反应物B是固体,反应后气体体积增大,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,A项错误;升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大,而正反应吸热,平衡向正反应方向移动,B项错误;平衡常数只与温度有关,增加气体反应物A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数不变,C项错误;反应物B是固体,增大固体的量,正、逆反应速率均不变,平衡不移动。
三、勒夏特列原理
1.内容
(1)如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
(2)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“消除”外界条件的影响,更不是“扭转”外界条件的影响。
2.原理应用
根据化学平衡移动原理,可以更加科学、有效地调控和利用化学反应,尽可能的让化学反应按照人们的需要进行。
【微自测】
3.下列变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.氢气、碘蒸气、碘化氢气体形成的平衡体系升温后颜色变深
B.在过氧化氢溶液中加催化剂二氧化锰,使单位时间内产生的氧气的量增多
C.合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
D.新制氯水久置后颜色变浅
答案 B
解析 H2和I2(g)的反应是放热反应,升温平衡逆向移动,I2(g)浓度增大,颜色变深,能用勒夏特列原理解释,A正确;催化剂只影响化学反应速率,对平衡状态无影响,不能用勒夏特列原理解释,B错误;合成氨时将氨液化分离,减小生成物浓度,化学平衡正向移动,可提高原料的利用率,能用勒夏特列原理解释,C正确;新制氯水久置后,颜色变浅,是因为发生反应;Cl2+H2OHCl+HClO,HClO见光分解,上述平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释。
一、浓度对化学平衡的影响
【活动探究】
实验
原理
Fe3++