内容正文:
第2课时 影响化学平衡的因素
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课程目标展示
素养目标达成
1.了解浓度、压强、温度对化学平衡的影响,并能判断平衡移动的方向。
2.能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
3.学会识别平衡移动的图像,培养从图像中挖掘信息的能力。
1.变化观念与平衡思想:能从变化的角度认识化学平衡的移动,即反应达到平衡后,条件改变使平衡发生移动而建立新的平衡。
2.证据推理与模型认知:能通过实验论证说明浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响,构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型。
学习任务1 探究影响化学平衡的因素
NO.1 自主学习·夯实基础
1.浓度对化学平衡的影响
(1)实验探究浓度对化学平衡的影响
按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,将有关实验现象及其结论填入表中:
实
验
原
理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
实
验
操
作
现
象
与
结
论
b溶液颜色变浅,平衡向逆反应方向移动
c溶液颜色变深,平衡向正反应方向移动
理
论
解
释
发生Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe3+浓度减小,Q=增大,Q>K,平衡逆向移动
c(SCN-)增大,Q=减小,Q<K,平衡正向移动
微思考:其他条件不变时,如果减小反应物浓度或减小生成物浓度,正、逆反应速率如何变化?平衡如何移动?
提示:减小反应物浓度,正反应速率降低,平衡向逆反应方向移动;减小生成物浓度,逆反应速率降低,平衡向正反应方向移动。
(2)化学平衡移动
①概念理解: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过程分析
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移动方向的判断
当Q=K时:可逆反应处于平衡状态,v正=v逆;
当Q<K时:化学平衡向正反应方向移动,v正>v逆;
当Q>K时:化学平衡向逆反应方向移动,v正<v逆。
(3)浓度对化学平衡的影响规律(其他条件不变)
①反应达到平衡时,若增大反应物浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动;若减小反应物浓度(或增大生成物浓度),平衡向逆反应方向移动。
②反应达到平衡时,当改变反应物或生成物的浓度时,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。
2.压强对化学平衡的影响
(1)实验探究压强对化学平衡移动的影响
按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,将有关实验现象及其结论填入表中:
实验
原理
实验
步骤
活塞Ⅱ处→Ⅰ处,压强增大
活塞Ⅰ处→Ⅱ处,压强减小
实验
现象
混合气体的颜色先变深又逐渐变浅
混合气体的颜色先变浅又逐渐变深
解释
及
结论
活塞往里推,体积减小,压强增大,c(NO2)增大,颜色变深,但颜色又变浅,说明c(NO2)减小,平衡向正反应方向移动。
活塞往外拉,体积增大,压强减小,c(NO2)减小,颜色变浅,但气体颜色又变深,说明 c(NO2)增大,平衡向逆反应方向移动
(2)压强对化学平衡的影响规律(其他条件不变)
①有气体参与
a.增大压强(减小容器的容积),会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动;
b.减小压强(增大容器的容积),会使化学平衡向气体体积增大的方向移动;
c.反应后气体的总体积没有变化的可逆反应,增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动。
②无气体参与:当平衡混合物中都是固态或液态物质时,改变压强化学平衡一般不发生移动。
微点拨:压强的改变只影响有气体参与或生成的可逆反应,增大压强时各气体组分的浓度变大,减小压强时各气体组分的浓度减小。
3.温度、催化剂对化学平衡移动的影响
(1)实验探究温度对化学平衡移动的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验
原理
ΔH=-56.9 kJ· mol-1
实验
步骤
装有NO2和N2O4的烧瓶(a),分别浸泡在热水(左)和冰水(右)中(b)
实验
现象
热水中混合气体颜色加深;冰水中混合气体颜色变浅
现象
解释
混合气体受热颜色加深,说明NO2浓度增大,即平衡向逆反应方向移动;混合气体被冷却时颜色变浅,说明NO2浓度减小,即平衡向正反应方向移动
(2)温度对化学平衡移动的影响规律(当其他条件不变时)
温度升高,平衡向吸热反应方向移动;
温度降低,平衡向放热反应方向移动。
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。
(3)催化剂对化学平衡的影响(当其他条件不变时)
催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
微思考:催化