内容正文:
第10讲 反应条件对化学平衡的影响
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课程标准
课标解读
1.理解外界条件对化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。
3.能识别有关化学平衡图像。
1.培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。
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、转化率等物理量的变化;
3.通过小组合作探究的方式,了解可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态,提高学生的科学探究能力与创新意识。
4.通过一系列实验操作,学生初步理解了变化与平衡间对立统一的关系,形成变化观念与平衡思想。
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知识精讲
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知识点01 化学平衡的移动
1.内容:由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程。
2.图示
3.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
①如果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;
②如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小,则称平衡逆向移动或向左移动。
【特别提醒】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。
【即学即练1】对处于化学平衡的体系,关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是( )。
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.只有在催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
【解析】选D。正逆反应速率都变化但仍相等,则平衡不移动,故A错误;如反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡也不移动,故B错误;反应进行程度大小,与反应速率没有关系,故C错误;化学平衡发生移动时,正逆反应速率不等,一定发生变化,故D正确。
知识点02 温度对化学平衡的影响
1.实验:2NO2(g,红棕色)N2O4(g,无色)ΔH=-57.2kJ·mol-1
实验内容
实验现象
实验结论
将充有NO2的烧瓶放入热水中
红棕色明显加深
升高温度,平衡向左移动
将充有NO2的烧瓶放入冷水中
红棕色明显变浅
降低温度,平衡向右移动
2.结论
(1)升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;
(2)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。
(1)化学平衡移动,平衡常数不一定改变;
(2)平衡常数改变,平衡一定移动。
【即学即练2】(2021·淮安高二检测)气态PCl5的分解反应为2PCl5(g)2PCl3(g)+2Cl2(g),在473K达到平衡时气态PCl5有48.5%分解,在573K达到平衡时气态PCl5有97%分解,则此反应是( )。
A.吸热反应
B.放热反应
C.反应的焓变为零的反应
D.无法判断是吸热反应还是放热反应
【解析】选A。在473K达到平衡时气态PCl5有48.5%分解,在573K达到平衡时气态PCl5有97%分解,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应。
知识点03 浓度对化学平衡的影响
1.实验
(1)反应:Fe3++nSCN-[Fe(SCN)n](3-n)(血红色)
(2)过程
①将0.01mol·L-1 FeCl3溶液与0.03mol·L-1 KSCN溶液等体积混合
②将混合溶液均分置于Ⅰ、Ⅱ两支试管中,分别向Ⅰ、Ⅱ两支试管中加入FeCl3固体和KSCN固体
实验编号
实验现象
实验结论
Ⅰ
溶液颜色加深
化学平衡向正反应方向移动
Ⅱ
溶液颜色加深
化学平衡向正反应方向移动
2.结论:在其他条件不变的情况下
(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使化学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,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
3.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。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。
【即学即练3】可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容器中加入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)( )。
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大
B.Q不变,K变大,SO2的转化率减小
C.Q减小,K不变,O2的转化率减小
D.Q增大,K不变,SO2的转化率增大
【解析】选C。当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容器中加入一定量的O2,浓度商Q减小,平衡向右移动,但