課程內(nèi)容
《化學(xué)平衡的移動》
(復(fù)習(xí)回憶)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
(1)逆:可逆反應(yīng)
(2)動:動態(tài)平衡
(3)等:正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率
(4)定:反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。
(5)變:條件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡。
可見,化學(xué)平衡只有在一定的條件下才能保持。當(dāng)外界條件改變,舊的化學(xué)平衡將被破壞,并建立起新的平衡狀態(tài)。
化學(xué)平衡移動的概念:
可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。
研究對象:已建立平衡狀態(tài)的體系
平衡移動的標(biāo)志:
1、V正≠V逆
2、反應(yīng)混合物中各組分的濃度發(fā)生改變
【思考與交流】
有哪些條件能改變化學(xué)平衡呢?
一、濃度對化學(xué)平衡的影響:
影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素:實驗2-5
Cr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黃色)+2H+
實驗探究(實驗2-6)
FeCl3 + 3KSCNFe(SCN)3+3KCl
(黃色) (無色) (血紅色)(無色)
現(xiàn)象:溶液變成血紅色
A、加入量FeCl3——紅色加深;
B、加入量KSCN——紅色也加深;
思考:加入量NaOH溶液顏色有何變化?
濃度-時間圖象
結(jié)論:增大反應(yīng)物濃度,V正>V逆,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。
思考:如果減小反應(yīng)物的濃度,化學(xué)平衡向什么方向移動?
結(jié)論:減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。
思考:如果增大生成物的濃度,化學(xué)平衡向什么方向移動?
結(jié)論:增大生成物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。
思考:如果減小生成物的濃度,化學(xué)平衡向什么方向移動?
結(jié)論:減小生成物濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。
由以上四圖可以得出結(jié)論:
(1)改變反應(yīng)物濃度瞬間,只能改變正反應(yīng)速率
改變生成物濃度瞬間,只能改變逆反應(yīng)速率
(2)改變濃度瞬間,
若v(正)>v(逆).平衡向正反應(yīng)方向移動
若v(逆)>v(正).平衡向逆反應(yīng)方向移動
(3)新舊平衡速率比較:
增大濃度,新平衡速率大于舊平衡速率
減小濃度,新平衡速率小于舊平衡速率
二、壓強對化學(xué)平衡的影響
2NO2(氣)N2O4(氣)
2體積,紅棕色 1體積,無色
A:當(dāng)加壓氣體體積縮小時,混和氣體顏色先變深是由于①NO2濃度增大,后又逐漸變淺是由于②平衡向正反應(yīng)方向移動;
B:當(dāng)減壓氣體體積增大時,混和氣體顏色先變淺是由于①NO2濃度減小,后又逐漸變深是由于②平衡向逆反應(yīng)方向移動。
【結(jié)論】
在其它條件不變的情況下:
A:增大壓強,會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動;
B:減小壓強,會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。
【注意】
①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng),改變壓強對平衡無影響;
②平衡混合物都是固體或液體的,改變壓強不能使平衡移動;
③壓強的變化必須改變混合物濃度(即容器體積有變化)才能使平衡移動。
變化規(guī)律:大的大增、小的小增;大的大減、小的小減。
三、溫度對化學(xué)平衡的影響
2NO22N2O4 △H=-56.9kJ/mol
(紅棕色) (無色)
【討論】
A:混和氣體受熱顏色變深,說明①NO2濃度增大;②平衡向逆反應(yīng)方向移動。
B:混和氣體遇冷顏色變淺,說明①NO2濃度減??;②平衡向正反應(yīng)方向移動。
A:混和物受熱時,速率均增大,但V(吸)>V(放),故平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;
B:混和物遇冷時,速率均減少,但V(吸)<V(放),故平衡向放熱反應(yīng)方向移動。
【結(jié)論】
在其它條件不變的情況下:
A:溫度升高,會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動;
B:溫度降低,會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。
四、催化劑對化學(xué)平衡的影響
催化劑同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率,V正=V逆,只改變反應(yīng)到達平衡所需要的時間,而不影響化學(xué)平衡的移動。
勒沙特列原理:
如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強、溫度)平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。這就是勒沙特列原理。
其中包含:
①影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種;
②原理的適用范圍是只有一種條件變化的情況(溫度或壓強或一種物質(zhì)的濃度),當(dāng)多項條件同時發(fā)生變化時,情況比較復(fù)雜;
③平衡移動的結(jié)果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化。
練習(xí)
1、在高溫下,反應(yīng)2HBr(g)H2(g)+Br2(g)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))要使混合氣體顏色加深,可采取的方法是( )
A、減小壓強
B、縮小體積
C、升高溫度
D、增大H2濃度
2、對某一可逆反應(yīng)來說,使用催化劑的作用是( )
A、提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
B、以同樣程度改變正逆反應(yīng)的速率
C、增大正反應(yīng)速率,降低逆反應(yīng)速率
D、改變平衡混合物的組成
3、對任何一個平衡體系,采取下列措施一定引起平衡移動的是( )
A、加入一種反應(yīng)物
B、增加體系的壓強
C、升高溫度
D、使用催化劑