内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第2节 化学平衡
1.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学平衡状态的影响。
2.理解勒夏特列原理,能依据分析平衡移动方向。
3.学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化,并分析平衡移动的方向。
知识点一 化学平衡的移动
知识点二 影响化学平衡的因素
知识点三 勒夏特列原理
知识点一 化学平衡的移动
1.含义:在一定条件下,当一个可逆反应达到化学平衡状态后,如果改变浓度、温度、压强等外界条件,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状态。
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:
知识点二 影响化学平衡的因素
一、浓度对化学平衡的影响
1.其他条件不变,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;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。
原理
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
浅黄色 无色 红色
实验步骤
现象
a试管中溶液呈红色,b试管溶液红色变浅,c试管中溶液红色变深
实验结论
增大c(Fe3+)或c(SCN-)后,化学平衡均向正反应方向移动,Fe(SCN)3的浓度均增大,溶液红色加深;滴加少量铁粉,由于Fe+2Fe3+===3Fe2+,使Fe3+的浓度减小,化学平衡向逆反应方向移动,Fe(SCN)3的浓度减小,溶液红色变浅。
2.从vt图像认识浓度对平衡的影响
化学平衡
aA+bBcC+dD(A、B、C、D为非固体)
体系浓度变化
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小生成物浓度
减小反应物浓度
速率变化
v正瞬间增大,v逆瞬间不变,v′正>v′逆
v逆瞬间增大,v正瞬间不变,v′逆>v′正
v逆瞬间减小,v正瞬间不变,v′正>v′逆
v正瞬间减小,v逆瞬间不变,v′逆>v′正
平衡移动方向
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
vt图象
二、压强对化学平衡的影响
1.在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动;减小压强,平衡向气体物质的量增大的方向移动。
实验原理
N2O4(g)2NO2(g)(红棕色) Δνg>0
实验操作
用三支相同的50 mL注射器均抽入20 mL NO2和N2O4混合气体,将细管端用橡胶塞封闭
将第二支针筒活塞迅速推至10 mL处(体积减小,压强增大)
将第三支针筒活塞迅速拉至 40 mL处(体积增大,压强减小)
实验现象
气体颜色先变深,后变浅,最终比原来深
气体颜色先变浅,后变深,最终比原来浅
实验结论
压强增大,体积减小时,c(NO2)变大后又减小,平衡向左移动
压强减小,体积增大时,c(NO2)减小后又增大,平衡向右移动
2.从vt图像认识压强对化学平衡的影响
化学平衡
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
计量关系
a+b>c+d
a+b<c+d
压强变化
增压
减压
增压
减压
速率变化
v正、v逆同时增大,v′正>v′逆
v正、v逆同时减小,v′逆>v′正
v正、v逆同时增大,v′逆>v′正
v正、v逆同时减小,v′正>v′逆
平衡移动方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
vt图象
【注意】
“惰性气体”对化学平衡的影响
1.恒温恒容条件:原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。
2.恒温恒压条件:原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)
三、温度对平衡的影响
1.在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动
实验原理
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
红棕色 无色
实验步骤
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
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.从vt图像认识温度对化学平衡的影响
化学平衡
aA+bBcC+dD ΔH>0
温度改变
升温
降温
速率变化
v正、v逆同时增大,且v′正>v′逆
v正、v逆同时减小,且v′逆>v′正
移动方向
正向移动
逆向移动
速率与时
间的图像
四、催化剂对平衡的影响
使用正催化剂