内容正文:
nullnull第二章 化学反应速率与化学平衡
第二节 化学平衡
第三课时 影响化学平衡的因素
1
1. 同一物质的生成速率等于消耗速率
2 .不同物质表示的速率方向相反,速率大小等于系数比
本质特征
v(正)= v(逆)
各组分的浓度不变
1.各组分的c(浓度)、m(质量)、n(物质的量)、n%(物质的量的百分比)、ω(质量分数)不变
2.同一物质,断开与形成化学键的n相等
3.体系温度不变
4.若有颜色,则颜色不变
5.mA+nB = pC(气体系数m+n≠p), p(压强)、M(平均摩尔质量)、n总(总物质的量)不变
化学平衡状态的具体判断方法
温故知新
化学平衡状态的特征:
(1)逆:可逆反应
(2)动:反应没有停止,动态平衡
(3)等:v(正)= v(逆)≠0
(4)定:反应物和生成物浓度保持一定
(5)变:改变影响平衡的条件,化学平衡状态就会被破坏,并在新的条件下建立新的化学平衡。(平衡移动)
1.化学平衡移动
某条件下化学
平衡状态Ⅰ
改变条件
Q=K
Q≠K
Q=K
化学平衡移动
平衡破坏
新条件下的新化学
平衡状态Ⅱ
2.化学平衡移动的方向
一段时间后
平衡正向移动或向右移动
若Q<K
若Q>K
平衡逆向移动或向左移动
v正=v逆
v正≠v逆
v′正=v′逆
(2)定量角度:“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”。
1.勒·夏特列原理:
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度/压强以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.
2.对“减弱这种改变”的正确理解
(1)定性角度:用于判断平衡移动的方向。
温度对化学平衡的影响
实验原理
实验步骤
实验现象 _______________________________________________
实验结论 混合气体受热颜色_____,说明NO2____________,即平衡向______方向移动;混合气体被冷却时颜色_____,说明_____________,即平衡向_______方向移动
NO2浓度减小
变浅
热水中混合气体颜色加深;冰水中混合气体颜色变浅
加深
浓度增大
逆反应
正反应
温度对化学平衡的影响规律
(1)升高温度,平衡向吸热反应方向移动
降低温度,平衡向放热反应方向移动
(2)温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数来实现的。
化学
平衡 aA+bB⥫⥬cC+dD ΔH>0 aA+bB⥫⥬cC+dD
ΔH<0
体系温
度的变化 升高温度 降低温度 降低温度 升高温度
v-t
图像
规律
总结 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
图像分析
浓度对化学平衡的影响
原理 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3(血红色)
实验(1)
步骤
现象 溶液颜色____ 溶液颜色____
变深
变深
实验(2)步骤 试管①中滴加0.01 mol·L-1
NaOH溶液 试管②中滴加NaOH溶液0.01 mol·L-1
现象 溶液颜色_____ 溶液颜色_____
实验
结论 增大c(Fe3+)或c(SCN-)后,Fe(SCN)3的浓度______,即化学平衡均向______方向移动;滴加NaOH溶液,由于_________________________,使Fe3+的浓度____,Fe(SCN)3的浓度_____,即化学平衡向______方向移动
变浅
变浅
正反应
均增大
逆反应
减小
减小
3OH-+Fe3+===
Fe(OH)3↓
浓度对化学平衡的影响
(1)在其他条件不变的情况下,浓度对平衡移动的影响:
①增大反应物浓度或减小生成物浓度时,平衡向___________移动。
②减小反应物浓度或增大生成物浓度时,平衡向___________移动。
正反应方向
逆反应方向
(2)注意:
①若其他条件不变,改变固体或纯液体反应物的用量,浓度商不变,
Q=K,化学平衡不移动。
②作为离子反应,只有改变实际参加反应的离子浓度,才对平衡有影响,像FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,增加KCl固体的量,平衡不移动,因为KCl不参与离子反应。
图像分析
①增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,可瞬间增大v(正)或减小v(逆),使得v(正)>v(逆),化学平衡向正反应方向移动:
②减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,可瞬间减小v(正)或增大v(逆),使得v(正)<v(逆),化学平衡向逆反应方向移动:
(3)多种物质浓度改变时,可利用Q与K相对大小判定:Q>K时逆向移动,Q<K时正向移动,Q=K时不移动。
1.向容积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y,进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)⥫⥬Z(g)+W(s) ΔH>0。下列叙述正确的是( )
A.若继续充入X,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大
B.若继续充入Z,平衡逆向移动,Z的浓度减小
C.若移走部分W,平衡正向移动
D.平衡后移走X,上述反应的ΔH减小
A
2.如图是恒温条件下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( )
A.反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡状态Ⅰ后,增大反应物
浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
C.该反应达到平衡状态Ⅰ后,减小反应
物浓度,平衡发生移动,达到平衡状态Ⅱ
D.同一种反应物在平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ时浓度不相等
C
压强对化学平衡的影响
实验原理 N2O4(g) 2NO2(g)(红棕色) Δνg>0
实验操作 三支针筒中均抽入10 cm3 NO2气体,将针筒前端封闭
将第二支针筒活塞迅速推至5 cm3处(体积减小,压强增大) 将第三支针筒活塞迅速拉至 20 cm3处(体积增大,压强减小)
实验现象 气体颜色__________________
_____________ 气体颜色_________________
______________
实验结论 压强增大,体积减小时,c(NO2)
______________,平衡向__移动 压强减小,体积增大时,c(NO2)
______________,平衡向__移动
减小后又增大
最终比原来浅
先变深,后变浅,
先变浅,后变深,
最终比原来深
变大后又减小
左
右
压强对化学平衡的影响
(1)若反应前后气体的系数不变(Δνg=0)
改变压强,化学平衡_______。
(2)若反应前后气体的系数改变(Δνg≠0)
①增大压强,平衡向_____________的方向移动;
②减小压强,平衡向_____________的方向移动。
不移动
气体体积增大
气体体积减小
1.对于只涉及固体或液体的反应,压强对平衡体系的影响极其微弱,可以不考虑。
2.通常所指的加压即是缩小容器的容积,减压即是增大容器的容积。
对于非等气体体积反应 增大压强
减小压强
对于等气体体积反应
图像分析
1.已知化学反应2A(?)+B(g)⥫⥬2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况可能的是( )
A.A是气体,C是固体
B.A、C均为气体
C.A、C均为固体
D.A是固体或液体,C是气体
D
2.在1 L密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g) ⥫⥬zC(g),平衡时测得A的物质的量浓度0.6 mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到2 L,再次达到平衡时,测得A的物质的量浓度为0.4 mol/L。下列有关判断正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.C的体积分数增大
C.加压,v(正)、v(逆)不变,平衡不移动
D.在恒压条件下通入氖气,平衡向逆反应方向移动
D
3.如图为某化学反应的速率与时间的关系图像,在t1时刻增大压强,速率的变化符合图示的反应的是( )
① 2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH<0
② C(s)+H2O(g)⥫⥬CO(g)+H2(g) ΔH>0
③ H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g) ΔH>0
④ 4NH3(g)+5O2(g)⥫⥬4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
D
催化剂对化学平衡的影响
条件变化 速率变化 移动方向
使用催化剂 v(正)、v(逆)同等程度增大,v(正)=v(逆) 平衡不移动
$$null