内容正文:
第08课 影响化学平衡的因素
[学习目标]
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。
[学习过程]
仔细阅读教材,思考下列问题:
(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_______;
试管c中溶液颜色_______
[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?
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?
3.对于反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入KCl固体平衡是否移动?为什么?
(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+H2O2CrO+2H+
(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_______
溶液颜色_______
[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?
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?
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?
一、化学平衡的移动
1.含义: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______________的过程。
2.实质:改变条件后
(1)v正≠v逆。
(2)各组分的百分含量发生_______。
3.图示
思考1: 如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( )
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等
二、影响化学平衡的因素
1.浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时
(1)增大反应物浓度,化学平衡向_______方向移动。
(2)减小生成物浓度,化学平衡向_______方向移动。
(3)增大生成物浓度,化学平衡向_______方向移动。
(4)减小反应物浓度,化学平衡向_______方向移动。
2.压强对化学平衡的影响
在其他条件不变时增大压强,化学平衡向______________的方向移动,减小压强,化学平衡向______________的方向移动。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。
注意:压强改变只影响有气体参加或生成且总体积发生变化的可逆反应,对于只涉及固体或纯液体的反应,压强的影响不予考虑。
3.温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向_______方向移动,降低温度会使化学平衡向_______方向移动。
4.催化剂
使用催化剂,正、逆反应速率增大的倍数相同,化学平衡不移动。其图像如下:
思考2: 催化剂对化学平衡有没有影响?工业生产往往使用催化剂,其目的是什么?
5.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。
注意: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。
思考3: 反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其正反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”,下同),平衡________移动(填“不”“向正反应方向”或“