内容正文:
2.2.3浓度、压强对化学平衡的影响
新课导入
可逆反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,各物质的浓度保持不变,‘就像两个人拔河势均力敌’。如果给其中的一方加力,原本平衡的局势会怎样变化?最终会形成新的平衡状态吗?
影响平衡移动的因素
、
学习目标
1.理解化学平衡移动的概念。
2.掌握浓度、压强对化学平衡影响
的规律,能通过比较Q与K的大小判断
平衡移动方向。
任务一:理解化学平衡移动
逆
体系的组成不变
v正 =v逆
等
动
定
变
v正 ≠ v逆
条件改变
平衡状态
不平衡
一段
时间
达新平衡
如何理解条件改变,原平衡被破坏?
通过改变条件,使ν正≠ν逆
化学平衡状态有哪些特征?
化学平衡的移动
问题探究1:化学平衡移动与速率、浓度商的关系
任务一:理解化学平衡移动
原化学平衡
不平衡
一段时间
改变反应条件
各组分含量
保持不变
各组分含量
发生变化
各组分含量又保持不变
(2) v正>v逆
(3) v正<v逆
(1) v正=v逆
1、平衡移动与反应速率的关系
平衡正向移动
平衡逆向移动
旧平衡未破坏
不移动
新化学平衡
v正=v逆
v正≠v逆
v正′= v逆′
思考:新旧平衡的反应速率相等吗?
问题探究1:化学平衡移动与速率、浓度商的关系
任务一:理解化学平衡移动
2、平衡移动时K和Q的关系
mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)
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
Q
0
K
平衡状态
Q < K
Q > K
正向移动
逆向移动
v正=v逆
v正>v逆
v正<v逆
问题探究2:影响平衡移动的因素
任务二:化学平衡移动的影响因素
思考1:影响化学反应速率的外界条件都有可能使化学平衡移动,影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?
思考2:改变哪些反应条件可使Q≠K,使平衡移动呢?
浓度、温度、压强、催化剂
Q =
≠K
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
改变温度
改变浓度
问题探究3:影响平衡移动的因素-浓度(Q与K的角度)
Q = K
Q < K
Q > K
平衡状态
=Q
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
任意时刻
K=
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
平衡时刻
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
从Q与K的关系分析,若其他条件不变,如何改变与反应有关物质的浓度,使平衡向正向移动或逆向移动?
反应物浓度增大
生成物浓度减小
反应物浓度减小
生成物浓度增大
事实是否如此?如何设计实验进行验证呢?请结合教材P37所给内容进行验证。
任务二:化学平衡移动的影响因素
问题探究3:影响平衡移动的因素-浓度(实验角度)
实验2-1:向盛有5mL、0.005mol/L的FeCl3溶液的试管中加入5mL、0.015mol/L、KSCN溶液。
实验现象
原理(化学方程式)
溶液呈红色
Fe3++3SCN- Fe(SCN)3
将上述溶液平均分装在a、b、c 三支试管中,向试管b中加入少量铁粉,向试管c中滴加4滴1mol/L KSCN溶液,观察试管b、c中溶液颜色的变化,并均与试管a对比。
铁粉
KSCN溶液
目的?
(2Fe3++Fe=3Fe2+)
减小反应物的浓度
增加反应物的浓度
任务二:化学平衡移动的影响因素
问题探究3:影响平衡移动的因素-浓度(实验角度)
现象 b(铁粉) c(KSCN溶液)
溶液红色明显加深
溶液红色明显变浅
(红色)
(无色)
(浅黄色)
实验结论:
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
其他条件不变时,增大反应物的浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动。(固体或纯液体除外)
其他条件不变时,减小反应物的浓度(或增大生成物浓度),平衡向逆反应方向移动。(固体或纯液体除外)
天之道,损有余而补不足
对着干
任务二:化学平衡移动的影响因素
问题探究3:影响平衡移动的因素-浓度(图像分析)
思考:当浓度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
能否画出相关的v-t图像?
增大反应物浓度
减小反应物浓度
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
v'(正)
v'(逆)
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
任务二:化学平衡移动的影响因素
问题探究3:影响平衡移动的因素-浓度(图像分析)
思考:当浓度变化时,此时正、逆反应速率如何变化?
能否画出相关的v-t图像?
增大生成物浓度
减小生成物浓度
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
v'(逆)
v'(正)
向逆反应方向移动
向正反应方向移动
分析浓度改变对平衡移动影响的图像问题时要注意:
在改变浓度的一瞬间,一定有一个速率和就平衡是相同的。
任务二:化学平衡移动的影响因素
问题探究3:影响平衡移动的因素-浓度(图像分析)
任务二:化学平衡移动的影响因素
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
图像总结:(1)改变反应物浓度瞬间,只改变正反应速率;
改变生成物浓度瞬间,只改变逆反应速率。
(2)增大浓度,新平衡速率大于旧平衡速率;
减小浓度,新平衡速率小于旧平衡速率。
课堂检测
1.已知在K2Cr2O7溶液中存在着如下平衡:
Cr2+H2O⇌2Cr+2H+
(橙色) (黄色)
加入下列物质能使溶液显橙色的是( )
A.氨水 B.稀硫酸
C.碳酸氢钠溶液 D.水
√
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(Q与K的角度)
任务二:化学平衡移动的影响因素
压强的改变,可能影响反应体系中多种物质的浓度。如果增大压强(缩小容积)以下反应各物质的浓度会如何变化?浓度商会如何变化?平衡会怎样移动?
即Q2 < K 向正反应方移动
通过计算Q2 =K/2 ,
同温度下 压强 各物质浓度(mol·L-1) 浓度商(Q )
NO2 N2O4
容器容积:V P1 a b
(加压)压缩容积V/2
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
b
a2
K=
2p1
2a
2b
2b
(2a)2
b
2a2
Q2=
=
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(Q与K的角度)
任务二:化学平衡移动的影响因素
压强的改变,可能影响反应体系中多种物质的浓度。如果增大压强(缩小容积)以下反应各物质的浓度会如何变化?浓度商会如何变化?平衡会怎样移动?
即Q > K 向逆反应方移动
通过计算Q2 =2K ,
同温度下 压强 各物质浓度(mol·L-1) 浓度商(Q )
NO2 N2O4
容器容积:V P1 a b
(减压)增大容积2V
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
b
a2
K=
1/2p1
1/2a
1/2b
1/2b
(1/2a)2
2b
a2
Q2=
=
事实是否如此?如何设计实验进行验证呢?请结合教材P38所给内容进行验证。
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(实验角度)
任务二:化学平衡移动的影响因素
颜色变浅
NO2浓
度减小
增大压强
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
原平衡
颜色变深
向正反应
方向移动
容积减小
物质浓度
瞬间增大
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(实验角度)
任务二:化学平衡移动的影响因素
颜色变深
NO2浓
度增大
减小压强
(红棕色)
(无色)
2NO2(g) N2O4(g)
原平衡
颜色变浅
向逆反应
方向移动
容积增大
物质浓度
瞬间减小
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(实验角度)
任务二:化学平衡移动的影响因素
思考:该反应中,反应前后的气体的分子数有什么变
化特点?
2NO2(g) N2O4(g)
正反应方向:气体分子数减小的反应(2→1)
逆反应方向:气体分子数增大的反应(1→2)
实验结论:
向气体体积(分子数)减小的方向移动
平衡正移
压缩体积,增大压强
向气体体积(分子数)增大的方向移动
平衡逆移
增大体积,减小压强
任务二:化学平衡移动的影响因素
改变压强(改变体积改变压强)对平衡移动的影响规律:
有气体参加的可逆反应,化学平衡移动方向:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
m+n>p+q时:(1)增大压强,平衡( )
(4)减小压强,平衡( )
(2)减小压强,平衡( )
m+n<p+q时:(3)增大压强,平衡( )
1、增大压强→平衡向气体体积(分子数)减小的方向移动
2、减小压强→平衡向气体体积(分子数)增大的方向移动
(6)减小压强,平衡( )
m+n=p+q时:(5)增大压强,平衡( )
正移
逆移
正移
不移动
逆移
不移动
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(图像分析)
思考:当压强变化时,能否画出新平衡建立的v-t图像?
增大压强
减小压强
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)
v'(逆)
v'(正)
v'(逆)
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
任务二:化学平衡移动的影响因素
mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) m+n>p+q
提示:当压强变化时,气体系数之和大的一方,受到的影响更大。
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(图像分析)
思考:当压强变化时,能否画出新平衡建立的v-t图像?
增大压强
减小压强
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
v'(逆)
v'(正)
v'(逆)
v'(正)
向逆反应方向移动
向正反应方向移动
任务二:化学平衡移动的影响因素
mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) m+n<p+q
提示:当压强变化时,气体系数之和大的一方,受到的影响更大。
问题探究4:影响平衡移动的因素-压强(图像分析)
思考:当压强变化时,能否画出新平衡建立的v-t图像?
增大压强
减小压强
v(正)
v(逆)
v
t
v(正)
v(逆)
v
t
v'(正)=v'(逆)
不移动
不移动
任务二:化学平衡移动的影响因素
mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) m+n=p+q
提示:当压强变化时,气体系数之和大的一方,受到的影响更大。
v'(正)=v'(逆)
任务二:化学平衡移动的影响因素
图像总结:(1)改变反应物压强瞬间,正、逆反应速率同时
改变。气体系数之和大的一方变化程度更大。
(2)增大压强,新平衡速率大于旧平衡速率;
减小压强,新平衡速率小于旧平衡速率。
增大
压强
减小
压强
增大
压强
减小
压强
m+n>p+q
m+n<p+q
m+n=p+q
任务二:化学平衡移动的影响因素
充入惰性气体改变压强时对平衡移动的影响规律:
总压增大,分压不变
反应有关的P不变
平衡不移动
总压不变,分压减小
反应有关的P减小
向气体体积增大方向移动
(1)恒温恒容条件
(2)恒温恒压条件
V
V
恒温、恒容
充入He
V
V
恒温、恒压
充入He
课堂检测
2.判断正误
(1)化学平衡向正反应方向移动,v逆一定比v正小。( )
(2)反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动。( )
(3)改变条件使v正增大,则化学平衡一定向正反应方向移动。( )
(4)2NO2 ⇌ N2O4达平衡后,恒温下,体积压缩到原来的1/2,平衡正向移动气体颜色加深。( )
(5)有气体参与的反应,改变压强,平衡一定发生移动。( )
(6)增大压强可使反应:2SO2(g)+O2(g) ⇌ 2SO3(g)平衡正向移动,原因是增大压强,v正增大,v逆减小。( )
√
√
×
√
×
×
课堂检测
2.判断正误
(7)对于反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),其他条件不变时,增大压强,体系的颜色加深,平衡正向移动。( )
(8)增加纯固体或纯液体的量,不能使化学平衡发生移动。( )
(9)在容积不变的密闭容器中,对已达平衡的气体反应,若充入与反应体系无关的气体,平衡不移动。( )
(10)化学平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率一定增大。( )
×
√
√
×
课堂小结
浓度
压强
增大C反应物或减小C生成物
平衡正向移动
平衡逆向移动
减小C反应物 或增大C生成物
压缩体积,增大压强
增大体积,减小压强
向气体体积(分子数)增大的方向移动
向气体体积(分子数)减小的方向移动
化学平衡移动的影响因素
谢谢观看
真相 往往只有一个
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$