内容正文:
第2课时 影响化学平衡的因素
影响化学平衡因素的分析
授课提示:对应学生用书第31页
一、浓度对化学平衡的影响
1.实验探究
(1)实验原理:FeCl3溶液与KSCN溶液的反应体系中存在如下平衡:
Fe3+(浅黄色)+3SCN-(无色) ⥫⥬Fe(SCN)3(红色)。
(2)实验步骤、现象和结论:
实验
步骤
续表
实验
现象
a试管
b试管
c试管
保持红色,起对照作用
溶液颜色变浅
溶液颜色变深
实验
结论
b试管加入Fe粉后,发生反应Fe+2Fe3+===3Fe2+,c(Fe3+)减小,Fe(SCN)3的浓度减小,颜色变浅,即化学平衡向逆反应方向发生了移动;
c试管c(Fe3+)增大,Fe(SCN)3的浓度增大,颜色变深,即化学平衡向正反应方向发生了移动
2.浓度对化学平衡的影响规律(其他条件不变)
(1)当可逆反应达到平衡时,若增大反应物浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动;若减小反应物浓度(或增大生成物浓度),平衡向逆反应方向移动。
(2)等温条件下,反应达到平衡时,当改变反应物或生成物的浓度时,根据浓度商与平衡常数的大小关系,也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,直至达到新平衡;
当Q>K时,化学平衡向逆反应方向移动,直至达到新平衡。
二、压强对化学平衡的影响
1.实验探究
(1) 实验原理:NO2反应生成N2O4的体系中存在如下平衡:N2O4(g)(无色)⥫⥬2NO2(g)(红棕色)。
(2)实验装置、操作、现象及结论:
实验
装置
实验
操作
及现象
体系压强增大
体系压强减小
活塞由Ⅱ处推到Ⅰ处
活塞由Ⅰ处拉到Ⅱ处
气体颜色先变深又逐渐变浅
气体颜色先变浅又逐渐变深
实验
结论
体系压强增大:由于体积减小,浓度增大,气体颜色变深,后因平衡逆向移动生成更多的N2O4,所以气体颜色又逐渐变浅,但最终颜色比原平衡颜色变深;
体系压强减小:由于体积增大,浓度减小,气体颜色变浅,后因平衡正向移动生成更多的NO2,所以气体颜色又逐渐变深,但最终颜色比原平衡颜色变浅
2.压强对化学平衡的影响规律(其他条件不变)
(1)有气体参与
①增大压强(减小容器的容积),会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动;
②减小压强(增大容器的容积),会使化学平衡向气体体积增大的方向移动;
③反应后气体的总体积没有变化的可逆反应,增大或减小压强平衡都不发生移动。
(2)无气体参与
平衡混合物都是固态或液态物质时,改变压强后化学平衡一般不发生移动。
三、温度对化学平衡的影响
1.实验原理:NO2反应生成N2O4的体系中存在如下平衡:N2O4(g)(无色)⥫⥬2NO2(g)(红棕色) ΔH=+56.9 kJ·mol-1。
2.实验装置与现象
实验
装置
实验
现象
放进热水中
放进冰水中
烧瓶内颜色加深
烧瓶内颜色变浅
3.实验结论
其他条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向放热反应的方向移动。
四、勒夏特列原理与催化剂
1.勒夏特列原理(又称化学平衡移动原理)
(1)定义: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。
(2)注意事项:
①适用范围:适用于任何动态平衡体系(如在第三章将学到的电离平衡、沉淀溶解平衡等),非平衡状态不能用此来分析;
②平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变,但不能完全“消除”这种改变,可概括为“外变大于内变”;
(3)应用:在化学工业和环境保护等领域有十分重要的应用,可以更加科学、有效地调控和利用化学反应。
2.催化剂与化学平衡
催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,因此,它对化学平衡的移动没有影响。催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成,但是,能改变反应达到平衡所需的时间。
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,不正确的画“×”。
1.某可逆反应达到化学平衡后,当改变条件使平衡正向移动时,v正加快,v逆减慢。(×)
2.只改变一个影响因素,化学平衡向右移动时,平衡常数K不一定变化;K有变化,平衡一定移动。(√)
授课提示:对应学生用书第32页
问题1:在一定条件下,xA+yB⥫⥬zC的可逆反应达到平衡。
(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z的关系是________。
(2)已知C是气体,且x+y=z,在加压时,如果平衡发生移动,则平衡必须向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)压强变化,K是否变化?压强变化怎样使化学平衡发生移动?
答案:(1)x+y>z
(2)逆反