内容正文:
第二节 化学平衡
第二章 化学反应速率与化学平衡
湖北省利川市第一中学
三、影响化学平衡的因素
人体血液中的血红蛋白(Hb)可与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力。若肺中吸入CO会发生反应CO+HbO2 O2+HbCO,HbCO浓度达到HbO2浓度的0.02倍时,会使人智力受损。抢救CO中毒的患者,应首先要让患者迅速脱离中毒环境,转移到通风、空气流通的地方,积极纠正缺氧,可以及时用鼻导管或者面罩给予高浓度氧气。同时尽快拨打120,转移至有高压氧舱治疗的医院,高压氧舱治疗是一氧化碳中毒的首选方法,应该及时尽快给予高压氧舱治疗,改善机体组织的缺氧。
思考:
从CO中毒抢救方案中,你对化学平衡状态有什么新的认识?
改变外界条件,平衡状态会发生改变。
【情境引入】
【学习任务一】探讨影响化学平衡的因素
一定条件下的化学平衡
条件改变
反应速率改变且变化量不同
平衡被破坏 非平衡状态
一段时间后
新条件下的
新化学平衡
v正= v逆
反应混合物中各组分的浓度恒定
v正≠ v逆
反应混合物中各组分的浓度发生变化
v'正= v'逆
反应混合物中各组分的浓度恒定
破坏旧平衡
建立新平衡
1. 化学平衡的移动:由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程。
化学平衡的移动
v正> v逆 :
平衡向正反应方向移动
v正< v逆 :
平衡向逆反应方向移动
v正= v逆 :
旧平衡未被破坏,平衡不移动
(1)速率判断:
条件改变
Q<K,反应向正方向进行
Q = K,反应达到平衡状态
Q >K,反应向逆方向进行
(2)浓度商判断:
对于一般的可逆反应:
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g)
2.化学平衡移动方向的判断方法:
【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?
【思考交流】如何通过改变条件来打破旧平衡?
可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡,建立新平衡。
【思考】影响化学平衡移动的条件主要有哪些?
Q只与浓度有关,K只与温度有关。
改变浓度,Q会发生改变
改变温度,K会发生改变
浓度、温度、压强、催化剂
当改变浓度、压强、温度等条件时,会引起v正和v逆如何变化呢?
【学习任务二】探讨浓度对化学平衡的影响
定性分析
变量控制:温度、压强等其他因素不变,只改变一种物质的浓度。
注意:保持溶液总体积(基本)不变,使其他粒子浓度不变。
实验
2-1:
5 mL 0.015 mol·L-1 KSCN 溶液和 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3 溶液混合
对照组
a
加入少量铁粉
b
c
滴入1滴 1 mol·L-1 KSCN 溶液
平衡后均分在a、b、c三支试管中
实验 向试管b中加入少量铁粉 向试管b中加4滴1mol/LKSCN溶液
现象
结论
理论解释
溶液颜色变浅
溶液颜色加深
其他条件不变,
减小C反应物,平衡逆向移动
其他条件不变,
增大C反应物,平衡正向移动
加入铁粉,Fe3+浓度减小,
Q =
Q 增大 ,Q>K,平衡逆向移动
加入KSCN,SCN-浓度增大,
Q =
Q 减小 ,Q<K,平衡正向移动
【现象与结论】
【实验原理】
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
增大反应物浓度或减小生成物浓度 ,Q变小,使得Q<K,平衡向正反应方向移动。
思考:若其他条件不变,仅改变物质的浓度,化学平衡如何移动?
任意时刻的浓度商
Q =
cp(C)•cq(D)
cm(A)•cn(B)
减小反应物浓度或增大生成物浓度,Q变大,使得Q>K,平衡向逆反应方向移动。
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
定量分析
图像分析
从vt图像认识浓度对平衡的影响
正向移动
增大反应物浓度
v
t
t1
0
v正
v逆
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)来说
v′正
v′逆
逆向移动
减小反应物浓度
v
t
t1
0
v正
v逆
v′逆
v′正
c反↑ ⇒ 瞬v正↑、v逆未变 ⇒ v正>v逆 ⇒ 正移
c反↓ ⇒ 瞬v正↓、v逆未变 ⇒ v正<v逆 ⇒ 逆移
v'正=v'逆
v正=v逆
v'正=v'逆
v正=v逆
v
t
t1
0
v正
v逆
增大生成物浓度
逆向移动
v′逆
v′正
v
t
t1
0
v正
v逆
减小生成物浓度
正向移动
v′正
v′逆
①改变固体或纯液体的量,对浓度没影响,故平衡不移动。
②其他条件不变时,向某平衡反应中加入其中一种反应物(或生成物),重新达到平衡后,该物质本身转化率相比原来减小,而其它反应物(或生成物)的转化率相比原来增大。
【注意】
c