内容正文:
第2课时 影响化学平衡的因素
学习任务目标
1.认识反应条件对化学平衡的影响,能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素,初步学会运用控制变量的方法研究化学反应。
2.通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
3.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,能讨论化学反应条件的选择和优化。
1.可逆反应达到化学平衡状态,不是(填“是”或“不是”)该反应的进行达到了最大限度,当外界条件改变时反应限度可能改变。
2.增大反应物的浓度,正反应速率增大;升高温度正反应速率增大,逆反应速率增大。
3.对于有气体参与的反应来说,缩小体积增大压强,化学反应速率增大。
4.使用催化剂正逆反应速率改变的程度相同。
一、影响化学平衡的因素
1.浓度
(1)实验探究
原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)
实验
装置
实验
步骤
向试管b中加入少量铁粉,与试管a相比
向试管c中滴加1 mol·L-1 KSCN溶液,与试管a相比
现象
溶液颜色变浅
溶液颜色变深
结论
对可逆反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入还原铁粉与Fe3+反应生成Fe2+,平衡向逆反应方向移动,溶液颜色变浅;向溶液中加入KSCN使SCN-浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液颜色加深
(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。
(3)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。
当Q=K时,可逆反应处于平衡状态;
当Q<K时,化学平衡向正反应方向移动;
当Q>K时,化学平衡向逆反应方向移动。
2.压强
(1)实验探究
原理
2NO2(g) N2O4(g)
(红棕色) (无色)
实验
装置
实验
步骤
活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处,体系压强减小
活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处,体系压强增大
现象
气体颜色变浅
气体颜色变深
结论
把注射器的活塞往外拉,管内体积增大,气体的压强减小,浓度减小,混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。颜色逐渐变深是因为生成了更多的NO2。把注射器的活塞往里推,管内体积减小,气体的压强增大,浓度增大,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。颜色逐渐变浅是因为消耗了更多的NO2
(2)原因分析
(3)影响规律
3.温度
(1)实验探究
原理
2NO2(g) N2O4(g)ΔH=-56.9 kJ·mol-1
(红棕色) (无色)
实验
装置
实验
现象
热水中混合气体颜色变深
冰水中混合气体颜色变浅
实验
结论
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)影响规律
①温度升高,平衡向吸热的方向移动;
②温度降低,平衡向放热的方向移动。
4.催化剂
因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率,所以加入催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡。
二、化学平衡的移动
1.含义:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变浓度、温度、压强等反应条件,原来的平衡状态会被破坏,化学平衡会发生移动,在一段时间后达到新的平衡。
2.实质(改变条件后)
(1)v(正)≠v(逆)。
(2)各组分的百分含量发生改变。
3.图示表示
4.勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的一个条件(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。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)升高温度,化学平衡一定发生移动。 (√)
(2)反应2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0,其他条件不变,使用高效催化剂,氮氧化物的转化率增大。 (×)
(3)对于反应H2(g)+I2(g)2HI(g),无论恒温恒容,还是恒温恒压,充入稀有气体,平衡均不移动。 (√)
(4)只要v正增大,平衡一定正向移动。 (×)
(5)平衡正向移动时,反应物浓度一定减小。 (×)
(6)平衡正向移动时,反应物转化率一定增大。 (×)
2.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
C 解析:C项,达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,正反应速率减小,逆反应速率瞬间不变,图像应为
3.一定温度下,反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在密闭