影响化学平衡得因素.docx
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影响化学平衡得因素
一.教学目标:
1、[知识与技能]
①理解化学平衡移动得涵义;
②理解浓度、压强对化学平衡得影响;
③掌握用图像表示化学平衡移动得方法,并会判断化学平衡移动得方向;
2、[过程与方法]
①使学生经历探究“浓度对化学平衡影响”得过程,学习科学探究得基本方法,提高科学探究得能力;
②重视化学实验,充分发挥实验得作用;密切联系实际,理解理论得指导作用;正确理解化学平衡得概念,掌握浓度、压强对化学平衡得影响;
③学会运用观察、实验等手段获取信息,并运用比较、归纳、概括等方法进行信息加工;
3、[情感态度与价值观]
①通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计,激发学生学习兴趣,体验科学探究得艰辛与喜悦,使学习变为知识得获取,文化得欣赏;
②培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考得态度,树立透过现象瞧本质得认识观点;
二.教学重点:
浓度、压强对化学平衡得影响。
三.教学难点:
勒夏特列原理得归纳总结。
四.教学过程
【提问】化学平衡状态有什么特征?
什么反应才会存在化学平衡?
【引入】我们知道:
不同温度下物质得溶解度不同。
那么对于t0时达到溶解平衡状态得饱与溶液,当升高或降低温度至t1时:
若:
溶解度增大,固体溶质继续溶解,则V(溶解) V(结晶)
溶解度减小,固体溶质析出,则V(溶解) V(结晶)
那么溶解平衡状态被打破,继而建立一种新得溶解平衡,也就就是说:
条件改变,溶解平衡移动。
那么,化学平衡就是否也只有在一定条件下才能保持?
当条件(浓度、压强、温度等)改变时,平衡状态就是否也会发生移动?
【板书】二、影响化学平衡得因素
1、浓度对化学平衡得影响
【实验探究一】探究浓度变化对化学平衡得影响
实验原理:
已知在K2Cr2O7得溶液中存在如下平衡:
Cr2O72- + H2O ===2CrO42-+2H+
( K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色)
实验步骤:
①取两支试管各加入5ml0、1mol/LK2Cr2O7溶液,②按下表步骤操作,观察并记录溶液颜色得变化。
步骤
滴加3~~10滴浓H2SO4
滴加10~~20滴6mol/LNaOH
K2Cr2O7溶液
【交流讨论】
得出结论:
【实验探究二】
实验原理:
Fe3+ +3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
实验步骤:
向盛有5ml0、005mol/LFeCl3溶液得试管中加入5ml0、01mol/LKSCN溶液,溶液显红色。
(1)将上述溶液均分置于两支试管中;向其中一支试管中加入饱与FeCl3溶液4滴,充分振荡,观察溶液颜色变化;向另一支试管滴加4滴1mol/LKSCN溶液,观察溶液颜色变化。
(2)向上述两支试管中各滴加0、01mol/LNaOH溶液3~~5滴,观察现象,填写下表。
编号
1
2
步骤
(1)
滴加饱与FeCl3溶液
滴加1mol/LKSCN溶液
现象
步骤
(2)
滴加NaOH溶液
滴加NaOH溶液
现象
结论
【思考与交流】
1、上述两个实验中,化学平衡状态就是否发生了改变?
您就是如何判断得?
2、从中您能否推知影响化学平衡状态得因素?
【小结】
(1)浓度对化学平衡得影响得规律
在其她条件不变得情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使平衡向着 移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,都可以使平衡向着 移动。
(2)请同学们用v-t图表示下列平衡得移动:
①减少反应物得浓度
②增大生成物得浓度
③减少生成物得浓度
【过渡】温度会对化学平衡产生什么影响呢?
【板书】2、温度对化学平衡得影响
【实验探究三】温度对化学平衡得影响(阅读教材30页实验2-7)
【引导、小结】2NO2===N2O4,H=-56、9kJ/mol,热水中NO2得浓度升高,冰水中得NO2得浓度降低,化学平衡发生了改变,生成NO2得方向即就是反应得吸热方向,反应NO2得方向即就是反应得放热方向。
【结论】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。
【讲述】通过分析我们发现改变外界条件可能会影响化学平衡,所以我们讲得化学平衡状态应该就是在一定条件下建立得,要改变化学平衡状态就要改变反应速率使v正与v逆不相等。
【小结】经过大量得实践,由法国化学家勒夏特列总结出了一条规律,被称为勒夏特列原理,也称为化学平衡移动原理。
【板书】勒夏特列原理:
如果改变影响化学平衡得条件之一,平衡将向能够减弱这种改变得方向移动。
【思考】 注意理解“减弱”得意义
①勒夏特列原理中得“减弱”这种改变,就是不就是“消除”?
②勒夏特列原理只考虑有单个条件改变?
③勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系?
【过渡】催化剂对化学平衡移动有影响吗?
压强对化学平衡移动有影响吗?
就是如何影响得?
就是否对所有得化学平衡都有影响?
【板书】3、压强对化学平衡得影响
分组讨论,完成下表
化学反应速率、化学平衡、平衡移动三者之间得关系以一般反应:
mA(气)+nB(气)= pC(气)+qD(气)+Q(千焦)通式为例,来讨论浓度,温度,压强,催化剂等对三者得影响极其规律。
反应特征
改变条件
v—t图象
改变条件瞬间
达到平衡前
平衡移动方向
达到新平衡
v正
v逆
v正与v逆得关系
A转化率
B转化率
Q>0
升高温度
↑
↑
<
←
↓
↓
降低温度
Q<0
升高温度
↑
↑
>
→
↑
↑
降低温度
m+n
加入惰性气体
V不变
—
—
=
—
—
—
V变大
↓
↓
>
→
↑
↑
V变小
增大压强
减小压强
m+n=p+q
加入惰性气体
V不变
—
—
=
—
—
—
V变大
↓
↓
=
—
—
—
V变小
增大压强
减小压强
m+n>p+q
加入惰性气体
V不变
—
—
=
—
—
—
V变大
↓
↓
<
←
↓
↓
V变小
增大压强
减小压强
注:
用“=”表示相等 “↑”表示升高或增加 “↓”表示降低或减少 “—”表示无关或不变
“V”表示体积 “v”表示速率
【反馈练习】
1、现有可逆反应2A+B+H2O=== C+D已达到平衡,往平衡体系中加水稀释,平衡向_____方向移动,理由就是_________________________________
2、对于mA(气)+nB(气)===pC(气)+qD(气)得平衡体系,当升高温度时,体系对氢气得相对密度从16、5变成16、9,则下列说法正确得就是( )
A、m+n>p+q 正反应就是放热反应
B、m+n>p+q 正反应就是吸热反应
C、m+n
D、m+n
3、在密闭定容容器中,有可逆反应:
nA(g)+mB(g)===pC(g)+qD(g)ΔH>0处于平衡状态(已知m+n>p+q),下列说法正确得就是 ( )
①升温时C(B)/C(C)得值减小 ②降温时,体系内混合气体得平均相对分子质量增大③加入B后,A得转化率变大
A.①②③ B.②③ C.①② D.①③
4、现有三个体积相等得密闭容器中都进行如下反应:
CO2+H2 === CO+H2O(g),反应所处得温度相同,但反应得起始浓度不同,其中甲:
[H2]=[CO]=amol 乙:
[CO2]=amol [H2]=2amol 丙[CO2]=[H2]=[H2O]=amol,达到平衡时,CO得浓度由大到小得顺序排列正确得就是
A、丙>甲>乙 B、甲>乙>丙 C、乙>丙>甲 D、乙>甲>丙
5、对处于化学平衡得体系,以化学平衡与化学反应速率得关系可知:
A、化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动。
B、化学平衡发生移动时、化学反应速率一定变化。
C、正反应进行得程度大、正反应速率一定大。
D、只有催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动得情况。
6、在PCl5(g) === PCl3(g)+Cl2(g),达到平衡后,其它条件不变,向平衡体系中加入37Cl2,达到新平衡后,含37Cl得PCl3得物质得量与原平衡相比
A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定
7、下列事实不能用勒夏特列原理说明得就是
A、往氢硫酸溶液中加入盐酸,[S2-]降低。
B、温度不变时,敞口久置于空气中得饱与KNO3溶液含有晶体析出。
C、在合成氨得工业生产中,使用较高得温度有利于提高产量。
D、在密闭容器中,水面上方得蒸气压强随温度升高而增大。
8、反应A(g)+xB(g) ===yC(g),将A与B按体积比1:
x混合反应当A得转化率就是50%时,反应前混合气体得密度就是反应后混合气体密度得(同温同压),则x、y得值可能就是
A、3,4 B、3,2 C、3,3 D、1,1
9、某温度下,反应H2(g)+I2(g) ===2HI(g)+Q,在一带有活塞得密闭容器中达到平衡,
下列说法不正确得就是
A、 恒温压缩体积,平衡不移动,颜色加深
B、恒压迅速充入HI,开始时正反应速率减小
C、恒容,升温正反应速率减小
D、恒容,充入H2,I2得百分比含量降低
化学平衡状态就是与外界条件有关得。
外界某种条件改变时,使正、逆反应速率不等,平衡混合物中各组成物质得百分含量(或浓度)也随之改变,原来得平衡被破坏直到建立新条件下得另一种平衡状态。
这种改变得过程,叫化学平衡得移动。
[板书] 四、影响化学平衡得因素
1、内因:
物质本身得性质。
2、外因:
浓度、温度、压强等。
(1)、浓度对化学平衡得影响
在其它条件不变得情况下,增大反应物浓度,正反应速率加快,平衡向正反应方向移动,增大生成物浓度,逆反应速率加快,平衡向逆反应方向移动。
注意:
气体或溶液浓度得改变会引起反应速率得变化,纯固体或纯液体用量得变化不会引起反应速率改变,化学平衡不移动。
[过渡] 我们知道,加热可以加快固体溶解,那同时也可以提高结晶速率,那么温度对化学平衡有没有影响呢?
(2)、温度对化学平衡得影响
在其它条件不变得情况下,温度升高,会使化学平衡商着吸热反应得方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应得方向移动。
[探究活动]——哪些状态物质受压强影响比较大?
如何影响得?
压强也能够影响化学反应速率,那究竟如何改变呢?
[教师活动]——总结。
压强对化学平衡得影响:
固态、液态物质得体积受压强影响很小,压强不使平衡移动。
反应中有气体参加:
压强减小→浓度减小→平衡向体积减小得方向移动,反之亦然。
(3)、压强对化学平衡得影响
a、其她条件不变时,增大压强平衡向气体体积缩小得方向移动,减小压强;平衡向气体体积增大得方向移动。
b、如反应前后气体体积没有变化得反应,改变压强不会使平衡移动。
注意:
1、无气体参加得反应,压强得改变,不能使化学平衡移动。
2、压强变化若没有浓度得变化,化学反应速率不变,化学平衡不移动。
[过渡] 前面讲到温度、浓度、压强与催化剂对化学反应速率有影响,而且这一节内容也讲到了温度、压强与浓度都对化学平衡有影响,那么催化剂对化学平衡有没有影响呢?
前面学习过催化剂对正反应速率与逆反应速率却就是同样倍数得提高与降低。
使用催化剂不影响化学平衡得移动
(4)、催化剂对化学平衡得影响
使用催化剂不影响化学平衡得移动。
因使正、逆反速率同等程度地加快,故不能使平衡发生移动。
但能缩短达到平衡得时间。
[过渡] 化学平衡只有在一定得条件下才能保持,当一个可逆反应达到化学平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等反应条件,达到平衡得反应混合物里各组分得浓度也会随着改变,从而达到新得平衡状态。
由此引出化学平衡得移动。
[过渡] 前面讲述了浓度、压强与温度等多种因素对化学平衡得影响,有人就把这么多因素得影响总结出一条经验规律---勒夏特列原理。
[板书]五、勒沙特列原理:
如果改变影响平衡得一个条件(如浓度、压强、温度)平衡就向能够减弱这种改变得方向移动。
注意点:
勒夏特列原理中得“减弱”这种改变,不就是“消除”。
勒夏特列原理只考虑有单个条件改变。
勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系。
① 此原理只适用于已达平衡得体系
②平衡移动方向与条件改变方向相反。
③移动得结果只能就是减弱外界条件得该变量,但不能抵消。
【布置作业】 习题3、4;固学案。
【板书设计】
四、影响化学平衡得因素
1、内因:
物质本身得性质。
2、外因:
浓度、温度、压强等。
(1)、浓度对化学平衡得影响
在其它条件不变得情况下,增大反应物浓度,正反应速率加快,平衡向正反应方向移动,增大生成物浓度,逆反应速率加快,平衡向逆反应方向移动。
(2)、温度对化学平衡得影响
在其它条件不变得情况下,温度升高,会使化学平衡商着吸热反应得方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应得方向移动。
(3)、压强对化学平衡得影响
a、其她条件不变时,增大压强平衡向气体体积缩小得方向移动,减小压强;平衡向气体体积增大得方向移动。
b、如反应前后气体体积没有变化得反应,改变压强不会使平衡移动。
注意:
1、无气体参加得反应,压强得改变,不能使化学平衡移动。
2、压强变化若没有浓度得变化,化学反应速率不变,化学平衡不移动。
(4)、催化剂对化学平衡得影响
使用催化剂不影响化学平衡得移动。
因使正、逆反速率同等程度地加快,故不能使平衡发生移动。
但能缩短达到平衡得时间。
五、勒沙特列原理:
如果改变影响平衡得一个条件(如浓度、压强、温度)平澳大利亚学者经研究发现,夏季给鸡喂下列饮料会使蛋壳变厚。
该饮料就是( )
A.淡盐水 B.碳酸水
C.蔗糖水 D.澄清石灰水
解析:
鸡过度呼出CO2,会使平衡向左移动,导致蛋壳变薄,那么要使蛋壳变厚,应该使平衡右移,应补充CO2,故用溶有CO2得碳酸水。
答案:
B
5.反应2A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0,下列反应条件有利于生成C得就是( )
A.低温、低压 B.低温、高压
C.高温、高压 D.高温、低压
解析:
正反应为气体体积缩小得反应,且为吸热反应,升高温度、增大压强均会使平衡向正方向移动,有利于生成C。
答案:
C
6.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确得就是( )
A.升高温度,正向反应速率增大,逆向反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率增大,从而缩短达到平衡得时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
解析:
升高温度正、逆反应速率都增大,A错。
升高温度平衡逆向移动,C项错。
减小压强有利于平衡逆向移动,D项错。
答案:
B
7.如右图所示中得曲线就是表示其她条件一定时,2NO+O22NO2(正反应放热)反应中NO得转化率与温度得关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v正>v逆得点就是( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
解析:
此坐标得纵轴表示得就是NO得转化率,横轴表示温度,曲线上得任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应得转化率,从c点作纵轴得平行线与曲线交于一点,这表示若想达到c点对应温度得平衡状态,需要转化更多得NO,表示c点未到平衡状态,即v正>v逆。
答案:
C
8.在容积不变得密闭容器中存在如下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其她条件下不变时,改变某一条件对上述反应得影响,下列分析正确得就是( )
A.图Ⅰ表示得就是t1时刻增大O2得浓度对反应速率得影响
B.图Ⅱ表示得就是t1时刻加入催化剂后对反应速率得影响
C.图Ⅲ表示得就是催化剂对平衡得影响,且甲得催化效率比乙得高
D.图Ⅲ表示得就是压强对化学平衡得影响,且乙得压强较高
解析:
若增大氧气得浓度正反应速率突然变大,逆反应速率逐渐变大,A选项不正确;加入催化剂正、逆反应速率同等倍数得增大,但平衡不移动,B选项正确;观察图Ⅲ,达到平衡时时二氧化硫得转化率不相等,故甲、乙两条曲线不可能就是由催化剂引起得,C选项不正确;增大压强反应速率加快,达到平衡得时间缩短,二氧化硫得转化率增大,D选项不正确。
答案:
B
9.NO2蒸气易形成N2O4:
2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应),现欲较准确测定NO2得相对分子质量,应采用得反应条件就是( )
A.高温、低压 B.低温、高压
C.低温、低压 D.高温、高压
解析:
题目要求准确测定NO2得相对分子质量,而NO2(g)易形成N2O4(g),不利于NO2得相对分子质量得测定。
要准确测定NO2得相对分子质量,就必须使上述平衡向生成NO2得方向移动,由于上述正反应就是一个体积缩小得放热反应,要使平衡向逆反应方向移动,则应采取高温、低压得措施才行。
答案:
A
10.1molX气体跟amolY气体在体积可变得密闭容器中发生如下反应:
X(g)+aY(g)bZ(g)反应达到平衡后,测得X得转化率为50%。
而且,在同温、同压下还测得反应前混合气体得密度就是反应后混合气体密度得3/4,则a与b得数值可能就是( )
A.a=1,b=1 B.a=2,b=1
C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
解析:
据题意可有如下“平衡模式”
X(g) + aY(g)bZ(g)
起始/mol 1 a 0
变化/mol 1×50% 0、5a 0、5b
平衡/mol 0、5 0、5a 0、5b
因为密度与气体体积成反比,而体积比又等于物质得量之比,因此据题意有平衡混合气得物质得量总与与起始时混合气体物质得量总与之比为34,即0、5+0、5a+0、5b1+a=34,可得1+a=2b。
最后将所给四组数据代入关系式便知A、D两组数据均符合题意。
答案:
AD
11.在密闭容器中进行下列反应:
CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质得浓度及平衡如何变化?
(1)增加C,平衡__________,c(CO)__________。
(2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡__________,c(CO2)__________。
(3)通入N2,保持密闭容器体积不变,温度不变,则平衡__________,c(CO2)__________。
(4)保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡__________,c(CO)__________。
解析:
(1)C为固体,增加C,其浓度并不变,平衡不发生移动;
(2)减小容器体积,相当于增大压强,向气体体积减小得方向移动;(3)通入得N2不参加反应,并且密闭容器体积与温度不变时,各物质得浓度并不变,平衡不发生移动;(4)其她条件相同,升高温度,平衡向吸热方向移动。
答案:
(1)不移动 不变
(2)向逆反应方向移动 增大 (3)不移动 不变 (4)向正反应方向移动 增大
12.如下图所示,烧瓶A、B中装有相同浓度得NO2与N2O4得混合气体,中间止水夹K夹紧,烧杯甲中盛放100mL6mol/L得HCl得溶液中放入25gNaOH固体,同时向烧杯乙中放入25gNH4NO3固体,搅拌使之溶解。
(1)A瓶中气体颜色__________,理由就是_____________________。
(2)B瓶中气体颜色__________,理由就是_____________________。
解析:
NaOH与盐酸发生中与反应为放热反应,使溶液及A中气体温度升高,故使平衡2NO2N2O4(正反应为放热反应)向左移动,气体颜色变深;NH4NO3溶于水要吸热,溶液温度降低,使上述平衡向右移动,气体颜色变浅。
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答案:
(1)变深 甲中NaOH溶解放热,中与HCl也放热,使溶液及A中气体温度升高,2NO2N2O4(正反应为放热反应)平衡向左移动,NO2浓度增大,颜色加深
(2)变浅 乙中NH4NO3溶解吸热,使溶液及B中气体温度降低,使反应2NO2N2O4(正反应为放热反应)向右移动,NO2浓度减小,颜色变浅
能力提升
13.(2011•福建高考)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+得某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)与c(Sn2+)变化关系如图所示。
下列判断正确得就是( )
A.往平衡体系中加入少量金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应ΔH>0
D.25℃时,该反应得平衡常数K=2、2
=0、220、1=2、2,D正确。
)Pb2+(c)Sn2+(解析:
金属活泼性Sn>Pb,向平衡体系中加入铅后,c(Pb2+)不变,A错误;加入少量Sn(NO3)2固体,c(Sn2+)增大,平衡逆向移动,c(Pb2+)增大,B错误;升温c(Pb2+)增大,说明平衡逆向移动,正反应放热,C错误;由方程式与图示数据得平衡常数K=c
答案:
Dxkb1、
14.反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中得能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应就是__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)当反应达到平衡时,升高温度,A得转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”),原因就是________________________。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热就是否有影响?
________,原因就是_____________________________________