内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第3课时 影响化学平衡的因素
人教版 高二化学
选择性必修一
目录
浓度对化学平衡的影响
1
压强对化学平衡的影响
2
温度对化学平衡的影响
3
催化剂对化学平衡的影响
4
勒夏特列原理
5
新课导入
【情境:神奇的温泉水】想象一下,你正置身于一个风景如画的温泉度假村。这里的泉水不仅有治愈功效,还隐藏着一个化学的奥秘。温泉中的矿物质,如CaCO3,在特定的温度和压力下,会与溶解在水中的CO2和H2O达到一种微妙的平衡,形成碳酸氢钙。但是,当游客们大量涌入,呼吸作用增加了空气中的CO2浓度,这种平衡就被打破了,碳酸钙开始溶解,使得温泉水变得更加清澈。那么,是什么力量在幕后操控着这一切呢?
你对化学平衡状态有什么新的认识?
影响化学平衡的因素。
改变外界条件,平衡状态会发生改变。
一、什么是化学平衡的移动?
一定条件下的化学平衡 v正 = v逆
原化学平衡被破坏
v正 ≠ v逆
建立新条件下的新平衡
v正′= v逆′
条件改变
新平衡
一定时间
原平衡
不平衡
化学平衡的移动:
原有平衡状态
新的平衡状态
达到
反应速率
的变化 V(正)>V(逆) V(正)<V(逆) V(正)=V(逆)
移动方向
正向移动
逆向移动
不移动
二、探究影响化学平衡的因素
【讨论】哪些因素能通过改变化学反应速率以使化学平衡发生移动?
浓度、压强、温度、催化剂
1、浓度对化学平衡的影响
变量控制
(1)实验原理:
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
浅黄 无色 红色
(2)实验操作:
控制变量法:只改变浓度
【实验2-1】
1、浓度对化学平衡的影响
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
浅黄 无色 红色
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,
平衡向逆反应方向移动
其他条件不变,增大C反应物,平衡向正反应方向移动
发生反应:Fe+2Fe3+ = 3Fe2+
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 减小 ,Q<K,平衡正向移动
1、浓度对化学平衡的影响
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
浅黄 无色 红色
【总结】
增大C反应物
减小C生成物
减小C反应物
增大C生成物
平衡正方向移动
平衡逆方向移动
v正>v逆
v正<v逆
其它条件不变时:
2、压强对化学平衡的影响
(1)实验原理:
(2)实验操作:
【实验2-2】
2NO2(g) N2O4(g)
红棕 无色
Ⅰ Ⅱ
控制变量法:只改变压强
缩小体积,压强增大
增大体积,压强减小
2、压强对化学平衡的影响
【实验2-2】
观看实验视频:
2、压强对化学平衡的影响
2NO2(g) N2O4(g)
红棕 无色
实验 体系压强增大 体系压强减小
现象
解释现象
颜色先变深,后又变浅
颜色先变浅,后又变深
变深: C(NO2)瞬间增大
又变浅: 压强增大,平衡向正反应方向移动,C(NO2)又减小
变浅: C(NO2)瞬间减小
又变深:压强减小,平衡向逆反应方向移动,C(NO2)又增大
2、压强对化学平衡的影响
该反应中反应前后的气体的分子数有什么变化特点?
【思考】
2NO2(g) N2O4(g)
正反应方向:气体分子数减小的反应
逆反应方向:气体分子数增大的反应
平衡向气体体积缩小的方向移动
增大压强
(减小容器体积)
减小压强
(扩大容器体积)
平衡向气体体积增大的方向移动
有气体参与或生成的反应,其它条件不变时:
2、压强对化学平衡的影响
思考:对于只有固体或液体参加的反应,体系压强的改变会使化学平衡移动吗?
固态或液态物质的体积受压强影响很小,可以忽略不计。
当平衡混合物中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。
2、压强对化学平衡的影响
思考:
对于H 2(g)+ I2 (g)当其他条件不变,减小或增大容器容积来改变压强时,化学平衡如何变化呢?
→速率同等程度改变,平衡不移动
对于反应前后,气体物质的总体积没有变化的可逆反应:
改变压强,化学平衡不移动。
3、温度对化学平衡的影响
【实验2-3】
(1)实验原理:
(2)实验操作:
2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol
装有NO2和N2O4的烧瓶(a)
热水 冰水
3、温度对化学平衡的影响
2NO2(g) N2O4(g) 56.9kJ/mol
实验 浸泡在热水中 浸泡在冷水中
现象
现象解释
结论
颜色加深
颜色变浅
颜色加深:说明C(NO2)增大,平衡向逆反应方向移动
颜色变浅:说明C(NO2)减小,平衡向正反应方向移动
其他条件不变时,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。
4、催化剂对化学平衡的影响
使用正催化剂,正、逆反应速率同时增大,且增大的倍数相同,化学平衡不移动。
结论:对化学平衡的移动没有影响,但可以
改变反应达到平衡所需的时间。
5、勒夏特列原理
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) ,平衡将向着能减弱这种改变的方向移动。
这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
亨利·勒夏特列
(Le Chatelier)
1850~1936
法国化学家
归纳总结——影响化学平衡移动的因素
外界条件的改变 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度 / 减小生成物浓度
减小反应物浓度 / 增大生成物浓度
温度 升高温度
降低温度
压强 反应前后气体分子总数改变 增大压强
减小压强
反应前后气体分子总数不变 改变压强
催化剂 使用催化剂
向正反应方向移动
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
向吸热反应方向移动
向放热反应方向移动
向气体分子总数减小的方向移动
向气体分子总数增大的方向移动
平衡不移动
平衡不移动
课堂检测
A. 升高温度
B. 增大H2浓度
C. 增大压强(压缩容器的体积)
D. 移走部分Br2(g)
E. 加入催化剂
A C
1. 在高温下,反应 △H>0
要使混合气体颜色加深,可采取的方法是(双选) ( )
2HBr(g) H2(g) +Br2(g)
课堂检测
2.下列说法不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.合成氨的反应中,降温或加压有利于氨的合成
B.对于反应H2+I2(g) 2HI加压稳定后的颜色比原来颜色深
C.开启可乐瓶,瓶中马上泛起大量气泡
D.利用排液法收集氯气时常用液体为饱和食盐水
B
祝同学们
学习愉快,学有所获
人教版 高二化学
选择性必修一
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