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第2课时 反应条件对化学平衡的影响
学习目标:1.理解外界条件对化学平衡的影响,认识其一般规律。(重点)2.能运用化学平衡移动的原理解释相关化学问题。(难点)3.能识别有关化学平衡图像。(重难点)
[自 主 预 习·探 新 知]
1.化学平衡的移动
(1)内容:由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程。
(2)图示表示
2.平衡移动方向的判断 (1)根据速率判断
①若v(正)>v(逆),则平衡正向移动。 ②若v(正)=v(逆),则平衡不移动。 ③若v(正)<v(逆),则平衡逆向移动。 (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变大,则称平衡正向移动或向右移动;反之,称平衡逆向移动或向左移动。
微点拨:反应速率改变时平衡不一定移动,但平衡移动时反应速率一定改变。 3.外界条件对化学平衡的影响 (1)温度对化学平衡的影响 ①实验 2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=-57.2 kJ·mol
-1
红棕色 无色
实验内容 将充有NO2的烧瓶放入热水中 将充有NO2的烧瓶放入冷水中 实验现象 红棕色明显加深(填“加深”或“变浅”,下同) 红棕色明显变浅 实验结论 升高温度,平衡向左移动 降低温度,平衡向右移动 ②结论:研究发现,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。
③原因:温度改变使平衡常数改变。
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微点拨:化学平衡移动,平衡常数不一定改变;平衡常数改变,平衡一定移动。 (2)浓度对化学平衡的影响
①实验:将0.01 mol·LFeCl3溶液与0.03 mol·L的KSCN溶液等体积混合,发生反应:
,
将混合溶液均分置于Ⅰ、Ⅱ两支试管中,分别向Ⅰ、Ⅱ两试管中加入FeCl3固体和KSCN固体:
实验编号 Ⅰ Ⅱ 实验现象 溶液颜色加深 溶液颜色加深 实验结论 化学平衡向正反应方向移动 化学平衡向正反应方向移动 -1
-1
②结论:研究发现,在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
③原因:浓度的改变导致浓度商的改变,但K不变,使Q≠K,从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。
(3)压强对化学平衡的影响 ①实验
在三支针筒中均抽入10 cm NO2气体(2NO2
3
3
3
N2O4),将针筒前端封闭,将第二支针筒活
塞推至5 cm处,将第三支针筒活塞拉至20 cm处。
实验编号 第一支针筒 第二支针筒 实验现象 气体颜色先变深后变浅,最终比第一支的颜色深 气体颜色先变浅后变深,最终比第一支的颜色浅 实验结论 增大压强,化学平衡向生成N2O4的方向移动 减小压强,化学平衡向生成NO2的方向移动 第三支针筒 ②结论:研究发现 a.Δνg=0 改变压强,化学平衡状态不变;
b.Δνg≠0 增大压强,化学平衡向气态物质系数减小的方向移动。 ③原因
压强改变导致浓度改变,浓度的改变导致浓度商(Q)的改变,使Q≠K,从而导致平衡移动。
微点拨:压强的改变只影响有气体参加或生成的可逆反应,增大压强时各气体组分的浓度变大,减小压强时各气体组合的浓度减小。 推荐精选K12资料
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4.平衡移动原理
在封闭体系中,如果仅改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度或压强等),平衡就能够向着减弱这种变化的方向移动。
微点拨:平衡移动的结果是“减弱”外界条件的改变而不是“消除”。
[基础自测]
1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。) (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[提示] (1)√
(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)× 对于反应前后气体系数相等的或反应体系中无气体参加反应,改变压强平衡不移动。
(4)× 平衡正向移动时,v正>v逆,v正不一定增大,v逆不一定减小。 (5)× 增大压强c(NO2)和c(N2O4)均增大。 [教师备选]
下列可逆反应达到平衡时,降低温度,平衡向正反应方向移动的是( ) A.CO+NO2B.3O2
CO2+NO ΔH<0
N2O4达到平衡时,若缩小反应容器的体积,则c(NO2)减小。( )
2O3 ΔH>0
PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0 N2O+O2 ΔH>0
C.PCl5(g)D.N2O3
A [降低温度化学平衡向放热反应(ΔH<0)方向移动。]
1
2.在注射器中充入NO2,平衡后在恒温下进行压缩,当体积减小时,则( )
4A.体系颜色比原来深 C.体系颜色不变
A [对于可逆反应2NO2(g,红棕色)
B.体系颜色比原来浅 D.注射器内压强不变
N2O4(g,无色),增大压强,平衡右移,NO2的量
减小,但NO2的浓度比原来大,故体系颜色变深。]
3.已知:C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH>0。该反应达到平衡后,下列条件的改变有
利于反应向正方向进行的是( )
【导学号:41722085】
A.升高温度和减小压强
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B.降低温度和减小压强 C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强
A [该反应正向为气体系数增大的吸热反应,故升高温度和减小压强有利于反应正向进行。]
[合 作 探 究·攻 重 难]
外界条件对化学平衡影 [思考交流] 1.温度对化学平衡的影响分析
反应类型 放热反应 吸热反应 温度 变化 升温 降温 升温 降温 响的原因 K值变化 减小 增大 增大 减小 Q与K 关系 平衡移 动方向 逆向移动 正向移动 正向移动 逆向移动 Q>K Q<K Q<K Q>K 2.浓度对化学平衡的影响分析 浓度变化 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 3.压强对化学平衡的影响 对于反应体系中有气体参与的反应。 Δυg 增大 压强变化 增大 减小 增大 减小 增大 减小 Q值变化 减小 Q与K关系 Q<K 平衡移动方向 正向移动 增大 Q>K 逆向移动 Q值变化 增大 减小 减小 增大 不变 Q与K关系 Q>K Q<K Q<K Q>K Q=K 平衡移动方向 逆向移动 正向移动 正向移动 逆向移动 不移动 减小 不变 [注意]Δνg为化学方程式中气体系数的变化。 [对点训练]
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题组1 温度对化学平衡的影响 1.对于2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,当温度升高时,平衡向逆反应方向移动,其原因是( )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小 B.逆反应速率增大,正反应速率减小
C.正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度 D.正、逆反应速率均增大,而且增大的程度一样
C [升高温度会使反应速率增大,正反应速率增大,逆反应速率也增大,但是二者增大的程度不一样,所以升高温度后正、逆反应速率不再相等,化学平衡发生移动。当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时,平衡向逆反应方向移动。]
2.已知合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol,现升高
-1
温度使平衡发生移动,下列图像正确的是( )
【导学号:41722086】
C [对于合成氨反应,升高温度的瞬间,正、逆反应速率均突然增大,但逆反应速率增大的程度更大,此时原平衡状态被破坏,化学平衡向着吸热反应的方向移动,即向逆反应方向移动,故选C项。]
题组2 浓度对化学平衡的影响
催化剂
3.可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向容
△器中加入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)( )
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大 B.Q不变,K变大,SO2的转化率减小 C.Q减小,K不变,O2的转化率减小 D.Q增大,K不变,SO2的转化率增大 C [当可逆反应2SO2+O2
催化剂△
2SO3达到平衡状态时,保持温度、容器容积不变,向
容器中加入一定量的O2,浓度商Q减小,平衡向右移动,但O2的转化率减小,K不变。] 推荐精选K12资料
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