1、合作探究自主预习第 2 课时 反应条件对化学平衡的影响合作探究自主预习目标导航预习导引 1.知道化学平衡移动的概念,理解温度、浓度、压强等因素对化学平衡的影响,并能够判断平衡移动的方向。2.理解化学平衡移动原理,并能用平衡移动的观点解释有关的化学现象。1.正确理解浓度、温度对化学平衡的影响以及勒夏特列原理的归纳总结。2.理解化学平衡移动原理,并能用平衡移动的观点解释有关的化学现象。合作探究自主预习目标导航预习导引12341.温度对化学平衡的影响 研究发现,升高温度,化学平衡向吸热方向移动;降低温度,化学平衡向放热方向移动。温度对平衡移动的影响是通过改变平衡常数实现的。合作探究自主预习目标导航预
2、习导引12342.浓度对化学平衡的影响(1)温度一定时,反应的平衡常数是一个定值。对于一个已达化学平衡状态的可逆反应,反应物浓度增大或生成物浓度减小时,QK,化学平衡向消耗生成物的方向移动,即平衡左移才能达到新的平衡状态。(2)在化工生产中,常常通过增加某一价廉、易得的反应物的浓度来提高另一昂贵、稀缺的反应物的转化率,从而降低生产成本。为了提高产率,生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走,使反应所建立的化学平衡不断地向右移动。合作探究自主预习目标导航预习导引12343.压强对化学平衡的影响(1)g=0 改变压强,化学平衡状态不变;g0 增大压强,化学平衡向气体分子数减小的方向移动,即平衡向左
3、移动;gv(逆),此时正反应占优势,化学平衡向正反应方向(右)移动。若外界条件改变,引起v(正)0,如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系,如果在t1时刻改变以下条件:加入A 加入催化剂 加压 升温 移走C,符合图示变化是()A.B.C.D.解析:使用催化剂只同倍增加正逆反应速率,对化学平衡无影响;对于有气体参加且气体体积不发生变化的反应,改变压强平衡不移动。答案:A 合作探究自主预习问题导学即时检测一二答案:A 合作探究自主预习问题导学即时检测一二化学平衡移动的根本原因是外界条件的改变引起v(正)和v(逆)发生变化,使v(正)和v(逆)不再相等,从而使平衡发生移动。合作探究自主预习问
4、题导学即时检测一二二、外界条件改变对化学平衡移动的影响(1)温度对化学平衡的影响 活动与探究 二氧化氮在密闭的烧瓶中会发生反应:2NO2(g)N2O4(g)红棕色 无色H=-57.2 kJmol-1,合作探究自主预习问题导学即时检测一二这个反应经过一段时间后可以达到化学平衡状态。分别将两只充有二氧化氮的密闭烧瓶浸入盛有冷水和热水的烧杯中,持续一段时间直到颜色不再发生变化为止,观察并记录实验现象,并说出你的实验结论。序号 实验内容 实验现象 实验结论(平衡移动方向)温度变化 混合气体颜色 NO2 1 将充有 NO2 的烧瓶放入冷水中 2 将充有 NO2 的烧瓶放入热水中 合作探究自主预习问题导学
5、即时检测一二答案:降低 变浅 变小 平衡向生成N2O4的方向移动 升高 变深 变大 平衡向生成NO2的方向移动 从实验事实可以看出,降低温度,平衡向生成N2O4的方向即放热的方向移动;升高温度,平衡向生成NO2的方向即吸热的方向移动。思考与交流 在其他条件不变时,温度的变化,会引起化学平衡发生怎样的移动?答案:在其他条件不变的情况下:温度升高,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。合作探究自主预习问题导学即时检测一二若某反应的正反应为放(吸)热反应,则逆反应必为吸(放)热反应。吸收的热量与放出的热量数值相等,符号相反。对同一化学反应,升高温度,使v(
6、正)和v(逆)都增加,但吸热反应增大的倍数更大,所以平衡向吸热反应方向移动。反之,降低温度使v(正)和v(逆)都减小,但放热反应减小的倍数小,所以平衡向放热反应方向移动。合作探究自主预习问题导学即时检测一二(2)浓度对化学平衡的影响 活动与探究 请根据提供的试剂和仪器,进行以下实验并记录实验现象。试剂:0.01 molL-1FeCl3溶液、0.03 molL-1KSCN溶液、1 molL-1FeCl3溶液、1 molL-1KSCN溶液 仪器:胶头滴管、试管 将0.01 molL-1FeCl3溶液与0.03 molL-1KSCN溶液等体积混合,观察溶液颜色,然后再向其中加入少量1 molL-1K
7、SCN溶液,观察溶液颜色的变化。合作探究自主预习问题导学即时检测一二将0.01 molL-1FeCl3溶液与0.03 molL-1KSCN溶液等体积混合,观察溶液颜色,然后再向其中加入少量1 molL-1FeCl3溶液,观察溶液颜色的变化。实验 现象 结论 答案:将0.01 molL-1FeCl3溶液与0.03 molL-1KSCN溶液等体积混合,溶液变成血红色,然后再向其中加入少量1 molL-1KSCN溶液,溶液血红色加深;增大反应物KSCN溶液浓度,平衡向正反应方向移动。将0.01 molL-1FeCl3溶液与0.03 molL-1KSCN溶液等体积混合,溶液变成血红色,然后再向其中加入
8、少量1 molL-1FeCl3溶液,溶液血红色加深;增大反应物FeCl3溶液浓度,平衡向正反应方向移动。合作探究自主预习问题导学即时检测一二思考与交流 请根据反应Fe3+3SCN-Fe(SCN)3的化学平衡常数K与浓度商Q的关系,讨论增大FeCl3溶液或KSCN溶液浓度对化学平衡的影响,并说出你的实验结论。可逆反应 平衡常数K 的表达式 浓度商Q 的表达式 增大 c(FeCl3)或c(KSCN)Q、K 的关系 平衡移动方向 Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 合作探究自主预习问题导学即时检测一二在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生
9、成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。由于固体或纯液体的浓度是常数,改变固体或纯液体的量并不影响v(正)、v(逆)的大小,所以化学平衡不移动。在生产中适量增大廉价的反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动,可提高价格较高原料的转化率,以降低生产成本。合作探究自主预习问题导学即时检测一二(3)压强对化学平衡的影响 活动与探究 如图所示,用注射器吸入少量NO2和N2O4的混合气体,然后将注射器针头插入橡皮塞中以封口,将注射器活塞反复往里推和往外拉,说出并解释你观察到的现象。合作探究自主预习问题导学即时检测一二答案:2NO2(g)N2O4(g)(红棕色)(无色)当活塞往外拉时,混合气体的颜色先变浅又逐
10、渐变深。这是因为针筒内体积增大,使气体的压强减小,浓度也减小,颜色变浅。后来颜色逐渐变深,这是由于化学平衡向着生成NO2反应的方向即气体体积增大的方向(每1体积N2O4分解生成2体积NO2)移动了;当活塞往里推时,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。这是因为针筒内体积减小,气体的压强增大,浓度也增大,颜色变深。后来颜色逐渐变浅,这是由于化学平衡向着生成N2O4的方向即气体体积缩小的方向移动,因此混合气体的颜色又逐渐变浅了。合作探究自主预习问题导学即时检测一二思考与交流 在其他条件不变时,压强的变化,会引起化学平衡发生怎样的移动?答案:对于反应前后气体体积有变化的可逆反应在其他条件不变的情况下:增大
11、压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。合作探究自主预习问题导学即时检测一二无气态物质存在的化学平衡,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使平衡发生移动。对同一有气体参加的化学反应,增大压强(或减小压强),v(正)和v(逆)都增加(或都减小)。对于反应前后气体体积有变化的可逆反应,v(正)和v(逆)增大(或减小)程度不一样,因此平衡会发生移动。但对于反应前后气体体积相等的可逆反应,增大压强(或减小压强),v(正)和v(逆)增大(或减小)的程度一样,因此平衡不移动。在容积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡,若向该容器中充入一
12、种不能发生反应的气体,虽然总压强增大,但化学平衡不移动,原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。在容积可变的恒压容器中,充入一种惰性气体,此时虽然总压强不变,但各气态物质的浓度改变,则应考虑平衡发生移动的问题。合作探究自主预习问题导学即时检测一二(4)勒夏特列原理 活动与探究 勒夏特列原理内容:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度或压强等),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。请说一说你对“减弱这种改变”的理解。答案:增加反应物的浓度时,平衡将向反应物浓度减小的方向移动;增大压强时,平衡将向气体体积缩小的方向移动;升高温度时,平衡将向吸热反应的方向移动。合作探究自主预习问题导学即时检测一二
13、迁移与应用 例2下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是()A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 B.高压比常压有利于SO3的合成 C.由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 解析:对于反应前后气体体积改变的化学反应,只要是改变压强,平衡肯定移动。A中加压后颜色先变深后变浅,是由于加压体积变小,二氧化氮的浓度突然增大,而后平衡向生成四氧化二氮的方向移动,使得二氧化氮的浓度又降低;B中因为生成SO3的反应是一个气体体积缩小的反应,高压使平衡向生成SO3的方向移动;D中由于HClO的分解导致氯水中Cl2的溶解平衡发生移动,使溶液中Cl2浓
14、度降低;C中H2(g)+I2(g)2HI(g)是一个前后气体体积不变的反应,加压各物质浓度都变大,所以体系颜色变深,但平衡不移动。答案:C 合作探究自主预习问题导学即时检测一二迁移训练2合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是()A.升高温度和减小压强 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 解析:在已达平衡的可逆反应中,若增大某物质浓度而其他条件不变,则平衡向减少这种物质浓度的方向移动;若增大平衡体系的压强,而其他条件不变(温度不
15、变),则平衡向压强减小的方向(气体总体积减小的方向)移动;若升高平衡体系的温度,而其他条件不变,则平衡向吸收热量的方向移动。C和CO2反应生成CO,气体体积增大,H0,反应吸热。所以减小压强、升高温度有利于反应向正方向进行。答案:A 合作探究自主预习问题导学即时检测123453.已知工业真空冶炼铷的原理如下:2RbCl+MgMgCl2+2Rb(g),对此反应的进行能给予正确解释的是()A.铷的金属活动性比镁弱 B.铷的沸点比镁低,把铷蒸气抽出,上述平衡向右移动 C.MgCl2的热稳定性不如RbCl强 D.铷单质比化合态更稳定 解析:虽然镁的失电子能力不如铷,但由于镁的沸点比铷高,将铷蒸气抽出时
16、,降低了铷在平衡体系中的浓度,导致上述平衡右移,使该反应得以进行。答案:B 合作探究自主预习问题导学即时检测123454.向一体积为2 L的恒容密闭容器里充入1 mol N2和4 mol H2,在一定温度下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0。10秒时达到平衡,NH3为0.4 molL-1。下列说法正确的是()A.该反应达平衡时H2的转化率为40%B.降低温度能使混合气体的密度增大 C.向该容器中充入N2,平衡正向移动 D.研发高效催化剂可大大提高N2的转化率 解析:A项,根据题中数据可知,NH3的生成量为0.8 mol,则H2的减少量为1.2mol,(H2)=1.24100%
17、=30%;B项,降温平衡正向移动,但气体总质量不变,容器体积不变,则密度不变;C项,体积不变,充入N2,c(N2)增大,平衡正向移动;D项,催化剂不能使平衡发生移动,因此各物质的转化率不变。答案:C 合作探究自主预习问题导学即时检测123455.将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应:aA+bBc C(s)+dD,当反应进行一段时间后,测得A减少了n mol,B减少了n/2 mol,C增加了3n/2 mol,D增加了n mol,此时达到化学平衡。(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为a=、b=、c=、d=。(2)若只改变压强,反应速率发生变化但平衡不发生移动,该反应中各物质的
18、聚集状态:A 、B 、D 。(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的物质的量相等,则该反应的正反应方向为 反应(填“放热”或“吸热”)。合作探究自主预习问题导学即时检测12345解析:(1)由化学方程式中化学计量数之比,等于反应中各物质的物质的量的变化之比可知,abcd=nn/23n/2n=2132。(2)改变压强,反应速率发生变化,说明反应体系中有气态物质;而平衡不移动,说明反应前后气态物质的体积相同;又因为C为固体,则B为固体或液体,A、D均为气体。(3)升高温度后,各物质的物质的量相等,则平衡向逆反应方向移动即逆反应是吸热反应,正反应是放热反应。答案:(1)2 1 3 2(2)气体 固体或液体 气体(3)放热
