内容正文:
第2课时 反应条件对化学平衡的影响
学习任务目标
1.从变化的角度认识化学平衡的移动,温度、浓度、压强改变,平衡将会发生移动而建立新的平衡。
2.通过实验说明温度、浓度、压强的改变对化学平衡的影响,运用化学平衡移动的原理解释生产、生活中的相关问题。
1.将装有二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)混合气体的烧瓶浸入冷水中,可以观察到浸入冷水中的烧瓶里的气体混合物颜色变浅,这是因为温度降低后原平衡状态被破坏,在新的条件下达到新的平衡状态,导致二氧化氮浓度减小,四氧化二氮浓度增大。
2.一定条件下的可逆反应建立化学平衡,当条件改变时,原来的化学平衡被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡,即发生化学平衡的移动。
一、化学平衡移动
1.概念:受温度、压强或浓度变化的影响,化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程。
2.原理
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
对于一个已达到化学平衡状态的反应,如果平衡移动的结果使反应产物浓度增大,则称平衡正向移动或向右移动;反之,称平衡逆向移动或向左移动。
二、反应条件对化学平衡的影响
1.温度的影响
(1)实验
2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH=-57.2 kJ·mol-1
实验内容
实验现象
实验结论
将充有NO2的球形容器放入热水中
红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”,下同)
升高温度,平衡向吸热方向移动
将充有NO2的球形容器放入冷水中
红棕色明显变浅
降低温度,平衡向放热方向移动
(2)结论:研究发现,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;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。
2.浓度的影响
(1)
(2)原因:浓度的改变导致浓度商的改变。
3.压强的影响(对于有气态物质参与的反应)
(1)
(2)原因:压强的改变导致体系中各成分浓度的变化,从而使平衡发生移动。
4.催化剂的影响
(1)使用催化剂,不能使平衡移动。
(2)原因:催化剂能够同等程度改变正、逆反应速率。
三、平衡移动原理
1.内容
在封闭体系中,如果仅改变影响平衡体系的一个条件(如浓度、温度、压强),平衡将向减弱这个改变的方向移动。
2.对平衡移动原理的理解
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)改变压强,平衡一定会发生移动。 ( )
× 提示:对于反应前后气体分子数发生变化的反应,改变压强,平衡移动,若反应前后气体分子数不发生变化,则改变压强平衡不移动。
(2)改变反应物的用量,平衡一定会发生移动。 ( )
× 提示:反应物若是固体,改变其用量不影响平衡。
(3)温度改变,平衡发生移动,平衡常数也一定改变。 ( )
√ 提示:改变温度,平衡会发生移动,同时因平衡常数是温度的函数,故平衡常数也会改变。
(4)若增大压强,平衡向压强减小的方向移动,则新平衡与原平衡压强相同。 ( )
× 提示:虽然平衡发生移动,但压强仍比原来的大。根据勒·夏特列原理可知,平衡移动只是“减弱”改变,而不能“消除”改变。
2.下列叙述中,一定能判断某化学平衡发生移动的是( )
A.混合物中各组分的浓度改变
B.正、逆反应速率改变
C.混合物中各组分的含量改变
D.混合体系的压强发生改变
C 解析:如果混合物中各组分的浓度改变而保持各组分的含量不变时,平衡也不移动;使用合适的催化剂,正、逆反应速率都改变,但平衡不移动;如果反应前后气体总物质的量不变,则压强对平衡无影响。
3.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是( )
A.H2(g)+Br2(g)2HBr(g)
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
C.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
D.C(s)+CO2(g)2CO(g)
A 解析:对于反应前后气体分子数目不变的反应,改变压强对平衡无影响。
4.在密闭容器中进行下列反应:CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C的量,平衡________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”,下同),c平(CO)______(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡________,c平(CO2)________。
(3)通入N2,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡________,c平(CO2)________。
(4)保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡________,c平(CO)________。
解析:(1)C为固体,增加C的量,其浓度不