内容正文:
2.2 第2课时 反应条件对化学平衡的影响
【学习目标】
1.通过化学平衡的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态。
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。
【自主预习】
一、化学平衡状态
1.化学平衡状态的概念
在一定条件下, 反应进行到一定程度时,正、逆反应的速率相等,反应物和反应产物的浓度 ,即体系的组成不随时间而改变,物质的转化达到了“ ”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡的建立
反应开始(t=0)时,c反应物最大,c反应产物=0,即v正最大,v逆=0。
随着反应的进行,即t>0时,v正减小,v逆增大,在坐标图上表示为当可逆反应进行到一定程度时,c反应物、c反应产物不再发生改变,即v正=v逆,反应达到化学平衡状态。
3.化学平衡的建立方向
(1)正反应方向建立平衡,v正减小,v逆增大,v正=v逆时达到平衡。
(2)逆反应方向建立平衡,v正增大,v逆减小,v正=v逆时达到平衡。
例如,一定条件下,把一定量的H2和N2充入恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应N2+3H22NH3,从反应开始到平衡过程中,各物质的浓度变化如图(a)所示;同理,一定条件下,充入一定量的NH3发生分解反应,随着反应的进行,各物质的浓度变化如图(b)所示。
(3)化学平衡的基本特征
4.化学平衡状态的判断方法
(1)用本质特征判断
判断依据:正反应速率与逆反应速率相等,即v正=v逆。
①同一种物质:该物质的生成速率 它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,但必须是 的速率。
(2)用宏观特征判断
判断依据:反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持 。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持 。
③反应物的转化率、产物的产率保持 。
二、化学平衡的移动
1.化学平衡的移动
(1)概念:由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个 变为另一个 的过程。
(2)图示表示
2.平衡移动方向的判断
(1)根据正逆反应速率判断
①v正>v逆:平衡向 方向移动。
②v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
③v正<v逆:平衡向 方向移动。
(2)根据结果判断
对于一个已达到化学平衡状态的反应,如平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则称平衡 ;反之,称平衡 。
3.外界条件对化学平衡的影响
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如表:
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小反应产物浓度
向 反应方向移动
减小反应物浓度或增大反应产物浓度
向 反应方向移动
压强(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积改变
增大压强
向气体体积 的方向移动
减小压强
向气体体积 的方向移动
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡 移动
温度
升高温度
向 反应方向移动
降低温度
向 反应方向移动
催化剂
同等程度改变v正、v逆,平衡 移动
4.勒·夏特列原理
在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等),平衡就向能够 这种改变的方向移动。
【参考答案】一、1.可逆 保持不变 限度 3.(3)可逆反应
相等 v正=v逆 v正=v逆≠0 一定
4.(1)等于 不同方向 (2)不变 不变 不变
二、1.(1)平衡状态 平衡状态 2.(1)正反应 逆反应
(2)正向移动或向右移动 逆向移动或向左移动 3.正 逆 减小 增大 不 吸热 放热 不
4.减弱
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)温度改变,平衡一定发生移动。 ( )
(2)平衡正向移动,反应物的转化率一定增大。 ( )
(3)改变压强时,平衡一定发生移动。 ( )
(4)改变外界条件使平衡正向移动的原因是v(正)增大,v(逆)减小。 ( )
(5)对于2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时,若缩小反应容器的体积,则c(NO2)减小。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
【解析】(2)若增大某反应物浓度使平衡正向移动,则该反应物转化率减小。(3)对于反应前后气体化学计量数相等的或反应体系中无气体参加的反应