影响化学平衡状态的因素 第 2课时
1.化学平衡移动的意义。
2.描述浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学平衡的影响
3.理解化学平衡移动原理—勒沙特列原理。
【预学能掌握的内容】
一、浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时
(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向 方向移动。
(2)增大生成物浓度或减小反应物浓度,化学平衡向 方向移动。
二、压强对化学平衡的影响
在其它条件不变时,增大压强,化学平衡向 的方向移动;减小压强,化学平衡向 的方向移动。
三、温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向 方向移动;降低温度会使化学平衡向 方向移动。
四、催化剂与化学平衡
催化剂能 改变正、逆反应速率,能改变达到化学平衡的时间,但 使化学平衡发生移动。
五、勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件之一(如 , ,以及参加化学反应的化学物质的 ),平衡将向着 的方向移动。
【合作探究1】化学平衡的移动
向一个容积为2L的密闭容器中充入2molN2和6molH2,在一条件下发生反应,N2+3H2 2NH3。
(1)从反应开始到平衡正、逆反应速率如何变化?
(2)在平衡后的某一时刻若改变条件,对正逆反应速率有何影响?
ν(正) ν(逆) ν(正) ν(逆) ν(正) ν(逆) ν/(正) ν/(逆)
【归纳总结】在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件,化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再 ),直至正、逆反应速率再次 ,在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
化学平衡移动的方向判断
ν(正)=ν(逆),平衡 移动;
条件改变 ν(正) >ν(逆),平衡向 方向移动;
ν(正)<ν(逆),平衡向 方向移动。
【合作探究2】浓度变化对化学平衡的影响
1.按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验原理
实验步骤 实验1 向试管中加入4 mL 0.1 mol•L-1 K2Cr2O7溶液,再滴加数滴1 mol•L-1 NaOH溶液,观察溶液颜色的变化。
实验2 将上述溶液分成两份,向其中一份中滴加1 mol•L-1 H2SO4溶液,观察溶液颜色的变化,并和另一份溶液作对比。
实验现象 实验1中溶液由橙色变为黄色,实验2中加入HNO3的试管中溶液由黄色变为橙色,另一份不变色
实验结论 NaOH溶液使 变小,平衡向 方向移动;H2SO4溶液使 增大,平衡向 方向移动
【合作探究3】 压强对化学平衡移动的影响
1.在一定条件下,把1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中,发生N2+3H2 ⇋2NH3的反应,一段时间后达到平衡。在某一时刻,使体积缩小,此时c(N2)、c(H2)、c(NH3)都 ,所以v正、v逆也都 ,但由于反应物浓度和生成物浓度增大的幅度不一样,所以v正、v逆增大的幅度也不一样,其中反应物浓度增大的幅度更大,致使v正 v逆,平衡向 方向移动,该反应的特点是正反应分子数减少,即正反应体积缩小。
2.对于反应I2(g)+H2(g)⇋2HI(g),此反应的特点是反应前后气体分子数不变,即等体积反应,如改变压强(即压缩体积或扩大体积),反应物浓度和生成物浓度都改变,但改变的幅度一样大,所以v正和v逆改变的幅度也一样大,致使v正=v逆,平衡不移动。
【归纳总结】:
(1)增大压强,平衡向 的方向移动;减小压强,平衡向 的方向移动。
(2)若为等体积反应:增大压强时,v正、v逆同等程度地增大,减小压强时,v正、v逆同等程度地减小,平衡均 移动。
思考:注射器内充满二氧化氮发生2NO2(g)⇋ N2O4(g) 观察现象解释原因?
加压:先加深,后变浅 减压:先变浅,后加深
【合作探究4】温度对化学平衡移动的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验现象:
实验结论:
【合作探究5】催化剂对化学平衡的影响
1.加入催化剂可以大大地加快反应速率,是因为它可以降低反应所需 ,从而提高活化分子 ,从而增大反应速率,但是由于催化剂能够 地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响。