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第2課時(shí)反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速度1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識其一般規(guī)律。2.能運(yùn)用化學(xué)平衡移動原理解釋相關(guān)化學(xué)問題。3.能識別有關(guān)化學(xué)平衡的簡單圖像。1.化學(xué)平衡的特征(1)“逆”:能建立化學(xué)平衡的反應(yīng)一定是可逆反應(yīng)。(2)“等”:處于化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),v正=v逆。(3)“動”:化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡,v正=v逆≠0。(4)“定”:條件不變時(shí),各組分的濃度保持不變。(5)“變”:條件改變時(shí),化學(xué)平衡發(fā)生移動。2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、光照等。3.化學(xué)平衡移動知識點(diǎn)
化學(xué)平衡移動與影響因素
[自主學(xué)習(xí)]1.化學(xué)平衡移動(1)定義由于溫度、壓強(qiáng)、濃度等因素的變化而使可逆反應(yīng)由一個(gè)___________變?yōu)榱硪粋€(gè)___________的過程。(2)化學(xué)平衡移動的原因反應(yīng)條件的改變使正、逆反應(yīng)速率改變的程度______,平衡狀態(tài)被破壞,直至新條件下的________________相等,形成新的平衡。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)不同正、逆反應(yīng)速率(3)平衡移動方向的判斷①根據(jù)速率判斷a.若v(正)______v(逆),則平衡向正反應(yīng)方向移動。b.若v(正)______v(逆),則平衡不移動。c.若v(正)______v(逆),則平衡向逆反應(yīng)方向移動。②根據(jù)體系中物質(zhì)的物質(zhì)的量或百分含量判斷如果平衡移動的結(jié)果是使體系中反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)的量或百分含量______,則平衡正向移動(或向右移動);反之,平衡逆向移動(或向左移動)。>=<增大2.反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響(1)溫度的影響①原因:溫度對平衡移動的影響是通過改變__________實(shí)現(xiàn)的。②規(guī)律:升高溫度,化學(xué)平衡向______的方向移動;降低溫度,化學(xué)平衡向______的方向移動。(2)濃度的影響①原因:濃度改變時(shí)平衡常數(shù)K______,但濃度商Q改變,使Q______K,從而導(dǎo)致平衡移動。平衡常數(shù)吸熱放熱不變≠②規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡______移動;減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡______移動。(3)壓強(qiáng)的影響①原因:壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致體系中各組分______的變化,從而使平衡發(fā)生移動。平衡常數(shù)K______。②規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向______________的方向移動;減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向_______________的方向移動。正向逆向濃度不變氣體體積減小氣體體積增大3.化學(xué)平衡移動原理(勒·夏特列原理)(1)內(nèi)容:在封閉體系中,如果改變平衡體系的一個(gè)條件(如濃度、溫度或壓強(qiáng)),平衡將向______這種改變的方向移動。(2)理解:對勒·夏特列原理中“減弱這種改變”的正確理解是增加反應(yīng)物的濃度時(shí),平衡將向反應(yīng)物的濃度減小的方向移動;增大壓強(qiáng),平衡將向氣體體積縮小的方向移動;升高溫度,平衡將向吸熱反應(yīng)的方向移動。減弱解析:催化劑可以同等倍數(shù)增大v正和v逆,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,但對于平衡移動沒有影響。C2.下列事實(shí)不能用勒·夏特列原理解釋的是(
)A.光照新制的氯水時(shí),溶液的pH逐漸減小B.加催化劑,使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C.可用濃氨水滴加氫氧化鈉固體的方法快速制氨D.增大壓強(qiáng),有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO3[探究釋疑]外界條件對化學(xué)平衡的影響1.溫度對化學(xué)平衡的影響(1)結(jié)論:在其他條件不變的情況下,升高溫度,會使平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動;降低溫度,會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。(2)若其他條件不變,只改變溫度,則其對化學(xué)平衡的影響如下表所示(假設(shè)A、B、C、D物質(zhì)均為氣體):化學(xué)平衡體系溫度改變K變化平衡移動方向v-t圖像升溫升溫增大減小正向移動逆向移動化學(xué)平衡體系溫度改變K變化平衡移動方向v-t圖像降溫降溫增大減小正向移動逆向移動實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將充有NO2的燒瓶放入冰水中反應(yīng)體系的顏色變淺[NO2]減小,說明平衡向生成N2O4的方向(即正反應(yīng)方向)移動將充有NO2的燒瓶放入熱水中反應(yīng)體系的顏色加深[NO2]增大,說明平衡向生成NO2的方向(即逆反應(yīng)方向)移動特別提醒溫度變化時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)會改變。對于放熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)越小;溫度越低,平衡常數(shù)越大。對于吸熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)越大;溫度越低,平衡常數(shù)越小。2.濃度對化學(xué)平衡的影響(1)結(jié)論:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動;增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)若其他條件不變,只改變濃度,則其對化學(xué)平衡的影響如下表所示:化學(xué)平衡體系濃度改變Q與K關(guān)系平衡移動方向v-t圖像增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度Q<KQ>K正向移動逆向移動化學(xué)平衡體系濃度改變Q與K關(guān)系平衡移動方向v-t圖像減小反應(yīng)物濃度減小生成物濃度Q>KQ<K逆向移動正向移動實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:實(shí)驗(yàn)編號實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①②兩種溶液等體積混合后,溶液呈血紅色,加入KSCN固體,溶液顏色加深增大[SCN-],平衡向生成Fe(SCN)3的方向移動混合后,溶液呈血紅色,加入FeCl3固體,溶液顏色加深增大[Fe3+],平衡向生成Fe(SCN)3的方向移動3.壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響(1)結(jié)論:在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的反應(yīng)方向移動;減小壓強(qiáng),會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的反應(yīng)方向移動。(2)若其他條件不變,只改變壓強(qiáng),則其對化學(xué)平衡的影響如下表所示(假設(shè)A、B、C、D物質(zhì)均為氣體):化學(xué)平衡體系壓強(qiáng)改變Q與K關(guān)系平衡移動的方向v-t圖像加壓加壓減壓Q<KQ>KQ<K正向移動逆向移動正向移動化學(xué)平衡體系壓強(qiáng)改變Q與K關(guān)系平衡移動的方向v-t圖像減壓加壓或減壓Q>KQ=K逆向移動不移動特別提醒
(1)通常所說的加壓是減小體積,減壓是增大體積。(2)增大或減小氣體壓強(qiáng)對于反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)來說,正、逆反應(yīng)速率改變的程度相等,平衡不發(fā)生移動。(3)壓強(qiáng)對固體或液體的濃度無影響,若平衡體系中無氣體,則壓強(qiáng)不能改變反應(yīng)速率和平衡。(4)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響實(shí)質(zhì)是物質(zhì)濃度對化學(xué)平衡的影響。4.催化劑對化學(xué)平衡的影響(1)催化劑改變反應(yīng)歷程(下圖是正催化劑對反應(yīng)的作用,實(shí)線為無催化劑,虛線為有催化劑)正催化劑能縮短到達(dá)平衡的時(shí)間。(2)若平衡后使用催化劑,化學(xué)平衡不移動,因?yàn)榇呋瘎φ?、逆反?yīng)速率影響程度是等同的。但應(yīng)注意,雖然催化劑不能使化學(xué)平衡移動,但可影響可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間。如下圖是使用催化劑時(shí)反應(yīng)的v-t圖像和有、無催化劑時(shí)B%隨時(shí)間變化的圖像。特別提醒使用催化劑對正、逆反應(yīng)影響程度相同,v正=v逆仍成立,但比使用催化劑之前的反應(yīng)速率增大了。選項(xiàng)xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率[解析]通過題給條件,判斷平衡移動的方向,分析平衡移動后各量的變化規(guī)律,再結(jié)合圖像進(jìn)行判斷。A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動,生成氣體的質(zhì)量增加,由于容器的容積不變,所以容器內(nèi)混合氣體的密度增大,A項(xiàng)正確。B.方法一:增大CO的物質(zhì)的量,平衡向正反應(yīng)方向移動,生成CO2的量雖然增多,但平衡時(shí)CO增加的量要比CO2增加的量要多,所以CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小。方法二:因?yàn)槿萜鞯娜莘e不變,增加CO的物質(zhì)的量,相當(dāng)于增加了CO的濃度,由于反應(yīng)物中只有CO為氣體,根據(jù)“等效平衡”原理,增加CO的物質(zhì)的量的過程可以看作是增大壓強(qiáng)的過程,即平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以CO2與CO的物質(zhì)的量之比應(yīng)該減小。C.增加SO2的濃度,雖然平衡向逆反應(yīng)方向移動,但由于溫度沒有改變,所以平衡常數(shù)K不變。D.MgSO4是固體,雖然它的質(zhì)量增加了,但平衡并不發(fā)生移動,所以CO的轉(zhuǎn)化率不會因?yàn)镸gSO4質(zhì)量的增加而增大。[答案]
A1.混淆化學(xué)反應(yīng)速率變化與化學(xué)平衡的移動的關(guān)系化學(xué)平衡移動,則化學(xué)反應(yīng)速率一定改變,但化學(xué)反應(yīng)速率改變,化學(xué)平衡不一定移動,如催化劑對化學(xué)平衡的影響。另外平衡正向移動,不可錯(cuò)誤地認(rèn)為逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大。2.忽視物質(zhì)的狀態(tài)我們在分析壓強(qiáng)大小或物質(zhì)的量的多少對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí),一定要注意物質(zhì)的狀態(tài),最后歸結(jié)到濃度的變化,用濃度的變化分析化學(xué)反應(yīng)速率的變化。3.混淆勒·夏特列原理中的“減弱”對勒·夏特列原理中“減弱這種改變”
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