内容正文:
第二节 化学平衡
第3课时 影响化学平衡的因素(浓度与压强)
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.从反应条件、速率变化角度,了解化学平衡的移动概念。
2.通过实验说明浓度、压强的改变对化学平衡的影响。
3.从Q与K的关系及速率理解浓度、压强对化学平衡的影响 。
1
如果改变外界条件,化学平衡状态会发生变化吗?有什么规律吗?
先回顾一下:化学平衡状态有哪些特征?
逆
化学平衡状态的研究对象是_______反应
等
各组分浓度/物质的量/百分含量________
动
v正 ____ v逆 ____ 0,是一个动态平衡
定
变
外界条件改变时,原平衡状态被破坏,在新条件下建立平衡
可逆
= ≠
保持不变
课前引入
三、影响化学平衡的因素
1、定义:在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变外界条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直到达到新的平衡状态。
这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。教材P37。
小杨老师 杨 sir 化学
15521324728
某条件下平衡(Ⅰ)
原平衡
被破坏
新条件下平衡(Ⅱ)
改变条件
一定时间
v正 = v逆
各组分含量保持不变
v正 ≠ v逆
各组分含量发生变化
v'正 = v'逆
各组分含量又保持不变
化学平衡的移动
思考:反应改变条件时v正、v逆的变化与化学平衡的移动方向之间有何关系?
知识精讲
3
【视频实验2-1】浓度对化学平衡的影响
知识精讲
2、浓度对化学平衡的影响
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
浅黄色 无色 红色
【实验原理】
【实验操作】
实验 向试管b中加入少量铁粉 向试管c中滴加4滴1mol/LKSCN溶液
结论 减小反应物c(Fe3+) 平衡逆向移动;增大反应物c(SCN-) 平衡正向移动。
现象 溶液红色变浅 溶液红色变深
知识精讲
Fe3+(浅黄色)+3SCN- Fe(SCN)3(红色)
【思考】尝试从Q、K关系解释浓度变化对化学平衡的影响?
发生Fe+2Fe3+==3Fe2+,Fe3+浓度减小,
Q= 增大,
Q>K,平衡向逆反应方向移动
c(SCN-)增大,
Q= 减小,
Q<K,平衡向正反应方向移动
【归纳小结】教材P37当其他条件不变时
(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。
(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。
知识精讲
【速率分析】
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
增大反应物浓度
v(正)
v(逆)
若 t1 时刻增大反应物浓度,正、逆反应速率瞬间怎么变化?后续又如何变化?
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
试着画出减小反应物浓度、增大生成物浓度、减小生成物浓度的 v – t 图
知识精讲
小结:浓度改变对化学平衡移动的工业应用。
适当增大廉价反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动,可提高价格较高的原料的转化率,从而降低生产成本。
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温
【思考】增大反应物浓度,反应物的转化率怎么变化呢?举例: 2SO2+O2 2SO3?
【思考】改变平衡体系中的固态和纯液态物质的用量,其化学平衡是否会变化?
知识精讲
【训练1】常温下,水溶液中的反应Fe3++SCN- Fe(SCN)2+达到平衡时,c(SCN-)=0.10 mol·L-1,c(Fe3+)=0.04 mol·L-1,c[Fe(SCN)2+]=0.68 mol·L-1。思考下列问题:
(1)该反应的平衡常数K为 。
(2)加水稀释至原溶液体积的2倍,平衡将向 (填“正”或“逆”)反应方向移动。
(3)向上述平衡体系中加入KCl固体,平衡 移动,其原因是:
,
。
1.7×102
逆
不
(2)分析:加水稀释至原溶液体积的2倍,各离子的浓度均为原浓度的,Q=
=3.4×102>K,平衡逆向移动。
该可逆反应的实质为Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入KCl固体,只增加了c(K+)、c(Cl-),未改变c(Fe3+)、c(SCN-)、c[Fe(SCN)3],平衡不移动。
对点训练
【视频实验2-2】压强对化学平衡的影响
知识精讲
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
【实验原理】
【实验操作】
用50 mL注射器抽入20 mL NO2和N2O4混合气体,将细管端用橡胶塞封闭
(1)将针筒活塞迅速推至10 mL处(压强增大)
(2)将针筒活塞从10mL处迅速拉至 40 mL处(压强减小)
实验 体系压强增大(减小容器容积) 体系压强减小(增大容器容积)
现象 气体的颜色先变深,后变浅 气体的颜色先变浅,后变深
结论 压强增大,平衡向N2O4方向移动;压强减小,平衡向NO2方向移动。
3、压强对化学平衡的影响
知识精讲
【思考】举例: PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)平衡体系,增大压强或降低压强,平衡会怎样移动?从速率角度分析其原因。
0
t
υ
t1
t2
0
t
υ
t1
t2
υ正=υ逆
,
,
υ正=υ逆
,
,
υ正
,
υ逆
,
υ逆
,
υ正
,
增大压强
减小压强
知识精讲
试着画出减小压强的 v – t 图
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
2NO2(g) N2O4(g)
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
若 t1 时刻增大压强,正、逆反应速率瞬间怎么变化?后续又如何变化?
v(逆)
v(正)
提示:与PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)可逆反应的平衡类比,2NO2(g) ⇌N2O4(g)的平衡,压强增大(体积缩小)时,相当于同时增大两种反应物的浓度,压强减小,则相反。
知识精讲
【思考】从Q、K关系解释压强改变对化学平衡的影响。
m+n>p
m+n<p
反应:mA(g)+nB(g) pC(g)
m+n = p
增大压强,Q=K,化学平衡状态不变
增大压强,Q>K,化学平衡向逆反应方向移动
增大压强,Q<K,化学平衡向正反应方向移动
对于有气体参加的可逆反应,在一定温度下,增大体系压强(减小容器容积),各气体的浓度也同等倍数增大。
知识精讲
【归纳小结】教材P39
对于有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变时:
①增大压强(减小容器的容积),化学平衡向气体分子数减小的方向移动。
②减小压强(增大容器的容积),化学平衡向气体分子数增大的方向移动。
③对于反应后气体分子总数没有变化的可逆反应,改变压强,平衡不移动。
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
v(正)= v(逆)
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
v(正)= v(逆)
H2(g) + I2(g) 2HI(g)
知识精讲
【训练2】在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g)。平衡时测得A的浓度为0.5mol/L。保持温度不变,将容器的体积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度为0.3mol/L。下列有关判断正确的是( )
①x+y<z
②平衡向逆反应方向移动
③B的转化率降低
④C的体积分数减小
②③④
教材P42第4题改编
对点训练
【训练3】在密闭容器中,反应:xA(g)+yB(g) zC(g),在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题:
(1)若x+y>z,缩小体积,增大压强,则平衡向 方向移动。
(2)若保持体积不变,通入氦气,则平衡 移动。
(3)若保持压强不变,通入氦气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为 。
(4)若x+y=z,缩小体积,增大压强,则平衡 移动。
正反应
不
x+y<z
不
对点训练
课后作业:
1、复习本节课所学内容;
2、完成课本P42练习第3题;
3、另网内搜“简单幸福”高中化学选择性必修1
《同步课时作业》专辑课时训练(11)
对点训练
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