2.反应条件对化学平衡的影响

1反应条件对化学平衡的影响第3课时【教学目标】理解温度，浓度和压强等条件对化学平衡的影响及平衡移动原理，掌握化学平衡移动方向的判断。【重难点】化学平衡移动方向的判断。【复习回顾】1.化学平衡的本质是什么？2.如果影响速率的外界因素发生改变，正逆反应速率是否改变？3.如果改变，正逆反应速率是否相等？4.如果不等，是否影响平衡的移动？【新内容】如果影响平衡的移动，平衡向那个方向移动？1.温度的影响【活动•探究】学生观察教材P46实验，完成下表内容。【讨论】对反应2NO2(g)N2O4(g)△H=－57.2kJ·mol-1来说，从实验事实可以看出，降低温度，平衡向生成的方向即热的方向移动；升高温度，平衡向生成的方向即热的方向移动。【举一反三】请根据下列数据判断反应改变温度时，平衡移动的方向及平衡移动的方向与化学热效应(吸热或放热)有什么关系？可逆反应原平衡状态改变条件新平衡状态移动方向N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H0[N2]=20mol·L-1[H2]=40mol·L-1[NH3]=10mol·L-1降温[N2]=19.5mol·L-1[H2]=38.5mol·L-1[NH3]=11mol·L-12HI(g)H2(g)+I2(g)△H0[HI]=1.20mol·L-1[H2]=0.20mol·L-1[I2]=0.20mol·L升温[HI]=0.80mol·L-1[H2]=0.40mol·L-1[I2]=0.40mol·L-1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c(NO2)1将充有NO2的烧瓶置于空气中2将充有NO2的烧瓶放入冷水中3将充有NO2的烧瓶放入热水中2【总结】在其他条件不变的情况下：降低温度，平衡向的方向移动；升高温度，平衡向的方向移动。【讨论】结合反应2NO2(g)N2O4(g)的实验现象，请观察下列实验数据你会发现怎样的规律？2NO2(g)N2O4(g)△H=_57.2kJ·mol-1T/K298333K/mol-1·L6.80.6012NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H=+92.2kJ·mol-1T/K473673K/(mol·L-1)20.00152.0结论：温度对K的影响与有关，而改变温度对平衡移动的影响也与有关。【思考】（1）用Q和K解释上述现象。对于反应2NO2(g)N2O4(g);△H0，在一定条件下达到平衡时，升高温度，平衡常数，原平衡被破坏，而Q=，只有c(N2O4)，c(NO2)，平衡向（填“向左”或“向右”）移动，即平衡向（填“吸热”或“放热”）的方向移动；同样，降低温度，平衡常数，原平衡被破坏，只有c(N2O4)，c(NO2)，平衡向（填“向左”或“向右”）移动，即平衡向（填“吸热”或“放热”）的方向移动。（2）用v－t图象解释上述现象？【迁移应用】1.化化学学反反应应：：22AA++BB22CC，，达达到到化化学学平平衡衡后后，，升升高高温温度度时时，，CC的的量量增增加加，，此此反反应应（（))AA..是是放放热热反反应应BB..没没有有显显著著的的热热量量变变化化CC..是是吸吸热热反反应应DD..原原化化学学平平衡衡没没有有发发生生移移动动2.在一定条件下,反应CO+NO2CO2+NO达到平衡后，降低温度，混和气体的颜色变浅。下列判断正确的是()A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.CO的平衡转化率降低D.各物质的浓度不变3.关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化3学机理为：①HUr+H2OUr-+H3O+②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)尿酸尿酸根离子下列对反应②叙述中正确的是()A．正反应的△H0B．正反应的△H0C．升高温度平衡正向移动D．降低温度平衡正向移动4．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，同时符合下列两图中各曲线的是()A．T1T2ΔH0B．T1T2ΔH0C．T1T2ΔH0D．T1T2ΔH04．在密闭容器中进行如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是()A．T1T2，ΔH0B．T1T2，ΔH0C．T1T2，ΔH0D．T1T2，ΔH05．已知常温下红棕色的NO2能自动生成无色的N2O4，这是一个正向反应为放热反应的可逆反应：2NO2N2O4。现在做下面的实验，装置如图所示：在三个连通的烧瓶里盛有NO2和N2O4的混合气体，然后用夹子夹住橡皮管。先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里，可以观察到混合气体颜色无变化，接着向左边烧杯里加入致热盐无水CaCl2(加MgSO4、AlCl3、BaCl2中任一种也行)，向右边烧杯里加入致冷盐KNO3(加NaNO3、NH4NO3、NH4Cl中任一种也行)，不断搅拌直至溶液饱和，可以看到，随着盐的加入，左边混合气体的颜色变深，右边混合气体的颜色变浅，中间混合气体的颜色不变。根据实验现象，回答有关问题：(1)左边的混合气体颜色变深的原因是_____________________________________________________________________________________________________________右边的混合气体颜色变浅的原因是_________________________________________________________________________________________________________________(2)总结温度变化与可逆反应的热量变化之间的关系是________________________________________________________________________________________________________________________________________________4第4课时2.浓度的影响【活动探究】教材P48实验，观察并记录实验现象从上述实验的颜色变化可以得出结论：在其它条件不变的情况下，增大或时,平衡移动。减小或时,平衡移动。【交流研讨】请根据反应Fe3++nSCN-[Fe(SCN)n]3-n(n=1~6)的化学平衡常数表达式K与浓度商Q的关系,讨论分别增大反应物和增大生成物浓度对化学平衡的影响。温度一定时，K是。平衡时，Q=K=当增大反应物浓度或减小生成物浓度时均有，平衡移动；当减小反应物浓度或增大生成物的浓度时，平衡移动；加入少量KCl晶体离子浓度，平衡移动。【思考】如何用速率-时间图像解释上述现象？作出增大反应物浓度、减小反应物浓度、增大生成物浓度，减小生成物浓度的v-t图像。注意：（1）对有体或体，其浓度为常数。改变其用量不影响反应速率，化学平衡移动。（2）对于可逆反应，增大一种物质（反应物或生成物）的浓度，新平衡下与原平衡相比：该物质的浓度是（填“增大”或“减小”）了。减小一种物质（反应物或生成物）的浓度，新平衡下与原平衡相比：该物质的浓度是（填“增大”或“减小”）了。（3)若反应物是两种或两种以上，增大一种反应物的浓度，新平衡与原平衡相比，提高了的平衡转化率,该反应物的平衡转化率了。实验实验现象实验结论125【课堂练习】1、反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=_197.8kJ·mol-1是硫酸制造工业的基本反应。在生产中常采用将过量的空气通入反应设备中的方法。为什么？2.铬酸钾(K2CrO4)与重铬酸钾(K2Cr2O7)有如下转化:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O黄色橙红色已知重铬酸钾的稀溶液呈橙红色。(1)向重铬酸钾的稀溶液中加入NaOH，溶液呈色；(2)向(1)的溶液中再加入过量的H2SO4，溶液呈色；(3)向重铬酸钾的稀溶液中加入Ba(NO3)2溶液(BaCrO4为黄色沉淀),则平衡向移动(填“左”或“右”)。3、在500℃时，2SO2+O22SO3的平衡体系中改变条件v(正)平衡移动的方向SO2的转化率c(O2)↑c(SO2)↑c(SO3)↑c(SO3)↓4．在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后，有以下可逆反应存在：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl。已知Fe(SCN)3溶液呈血红色，则在该平衡体系中加入少量KCl晶体后(忽略溶液体积的变化)，血红色将()A．变深B．变浅C．不变D．无法确定5．T℃时，将3molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中(容积不变)，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)，2min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩余1.8molB，并测得C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白：(1)x＝________________。(2)用A表示该反应的速率为____mol/(L·min)。(3)若向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(氦气和A、B、C都不反应)后，下列说法中正确的是____(填写下列选项字母)。A．化学平衡向正反应方向移动B．化学平衡向逆反应方向移动C．化学平衡不会发生移动D正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变6第5课时3．压强的影响【活动探究】教材P49实验现象：实验⑴：实验（2）：即在其他条件不变的情况下：增大压强，平衡移动；减小压强，平衡移动【思考】如何用Q、K的关系来认识上述过程？对于N2O42NO2,达平衡时，K=。压强增大，此时Q=因为浓度的增大幅度，但分子NO2的浓度的比分母N2O4的浓度的大，故分子的值的更大。即此时：QK，平衡移动，向气态物质系数的方向移动。压强减小，此时Q=因为浓度的增大幅度，但分子NO2的浓度的比分母N2O4的浓度的大，故分子的值的更大。即此时：QK，平衡移动，向气态物质系数的方向移动。【思考】如何用Q、K的关系来分析N2+3H22NH3（△vg≠0）及反应N2+O22NO（△vg=0）在压强改变时平衡移动情况。【方法总结】1.压强的改变实质是浓度的改变。如果各物质浓度都改变，按压强改变考虑平衡移动；如果只改变某种物质的浓度，按浓度改变考虑平衡移动。2.如果充入“惰性”气体，我们看体积是否改变来考虑问题。【概括整合】(1)△vg≠0,增大压强，平衡向方向移动减小压强，平衡向方向移动(2）△vg=0，改变压强，平衡移动压强改变只适用于有参于的可逆反应，若只涉及固体或液体的反应，则忽略的影响。（3）新平衡与原平衡相比各组分浓度比较。①△vg≠0,增大压强无论平衡如何移动新平衡下各组分浓度都比原平衡各组分浓度。7减小压强无论平衡如何移动新平衡下各组分浓度都比原平衡各组分浓度。②△vg=0。增大压强，新平衡下各组分浓度都（填“增大”或“减小”）为原平衡各组分浓度的倍。反应物转化率（填“增大”、“减小”、“不变”）。减小压强，新平衡下各组分浓度都（填“增大”或“减小”）为原平衡各组分浓度的倍。反应物转化率（填“增大”、“减小”、“不变”）。【思考】⒈恒温、恒容，在密闭容器中建立N2＋3H22NH3平衡体系，向平衡体系中充人Ar气，平衡是否移动。若移动，向哪个方向移动？。向平衡体系中充人N2气，平衡是否移动。若移动，向方向移动。⒉恒温恒压，在密闭容器中建立2SO2＋O22SO3平衡，向平衡体系中充人N2，平衡是否移动。向____方向移动。结论：①恒T恒V，充人惰性气体，平衡移动②恒T恒P，充人惰性气体，平衡向方向移动【思考】如何从速率的角度认识上述现象？用①N2+3H22NH3②N2O42NO2③H2+I22HI三个反应为例分析压强改变其相应的v-t图像。【思考】催化剂会使平衡移动吗？试做出其v-t图像。【概括整合】1、外界条件对化学平衡的影响（1）温度反应类型温度变化K值变化Q与K关系平衡移动方向放热反应升温降温吸热反应升温降温8（2）浓度浓度的变化Q值的变化Q与K关系平衡移动方向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）压强方程式中气态物质系数的