2012高中化学 2.3 化学平衡 第2课时 影响化学平衡状态的因素学案 新人教版选修4

2 32 3 化学平衡化学平衡 第第 2 2 课时课时 影响化学平衡状态的因素影响化学平衡状态的因素 学案 人教版选学案 人教版选 修修 4 4 学习目标 1 理解化学平衡状态移动的含义 2 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对化学平衡的影响 认识其一般规律 3 学会应用勒夏特列原理判断平衡移动的 方向 重点 难点 重点 外界条件对化学平衡的影响 难点 勒夏特列原理的理解与应 用 1 化学平衡的移动 1 含义 在一定条件下 可逆反应达到化学平衡状态 如果改变影响平衡的条件 如 等 化学平衡状态被破坏 正 逆反应速率不再相等 直至 正 逆反应速率再次 在新的条件下达到新的化学平衡状态 这种现象称作平衡 状态的移动 简称平衡移动 2 图示表示 3 可确认发生了化学平衡移动的是 A 化学反应速率发生了改变 B 有气态物质参加的可逆反应达到平衡后 改变了压强 C 某一条件的改变 使正 逆反应速率不再相等 D 可逆反应达到平衡 使用了催化剂 2 化学平衡状态的影响因素 1 浓度对化学平衡的影响 实验探究 实验 已知在 K2Cr2O7溶液中存在如下平衡 实验步骤 实验现象溶液颜色由 色变为 色溶液颜色由 色变为 色 结论 c H 增大 平衡向 方向移 动 色加深 c OH 增大 使 变小 平衡 向 方向移动 色加深 实验 Fe3 3SCN A Fe SCN 3 红色 实验 1 步骤 实验现象 溶液 色加深 溶液 色加深 实验步骤 向试管 中滴加 0 1 mol L 1 NaOH 溶液 向试管 中滴加 0 01 mol L 1 NaOH 溶液 实验现象溶液 产生 溶液 产生 结论 分别增大c Fe3 和c SCN 后 c Fe SCN 3 均增大 化学平衡均向 方向移动 滴加 NaOH 溶液 由于 Fe3 3OH Fe OH 3 减小了 c Fe3 c Fe SCN 3 的浓度也减小 即化学平衡向 方向移动 基本规律 反应物浓度或 生成物浓度 平衡向正反应方向移动 反应物 浓度或 生成物浓度 平衡向逆反应方向移动 2 温度对化学平衡的影响 实验探究 已知化学反应 A H 56 9 kJ mol 1 2NO2 g 红棕色 N2O4 g 无色 实验 装置 实验 现象 热水中混合气体受热 红棕色 冰水中混合气体冷却 红棕色 实验 结论 混合气体受热颜色 说明 增大 即平衡向 方 向移动 混合气体被冷却时颜色 说明 减小 即平衡向 方向移动 基本规律 其他条件不变时 升高温度 平衡向着 方向移动 降低温度 平衡向着 方向移动 3 压强对化学平衡的影响 其他条件不变时 对于有气体参加的反应 增大压强 会使平衡向着气体 的方 向移动 减小压强 会使平衡向着气体 的方向移动 但是压强改变 对 于有气体参与而反应前后气态物质系数不变的反应来说 平衡不移动 4 催化剂对化学平衡的影响 由于催化剂能够 地改变正 逆反应速率 因此它对化学平衡的移动 即催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成 但是使用催化剂 能改变反应达到平衡所需的 3 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一 如 以及参加反应的化学物质的 平衡将向着 的方向移动 一 外界条件的改变对化学平衡的影响 以mA g nB g ApC g H 0 m nn B Q 0 C 温度不变 压强增大 Y 的质量分数减少 D 体积不变 温度升高 平衡向逆反应方向移动 听课记录 变式训练 1 对已达化学平衡的下列反应 2X g Y g A2Z g 减小压强时 对反应 产生的影响是 A 逆反应速率增大 正反应速率减小 平衡向逆反应方向移动 B 逆反应速率减小 正反应速率增大 平衡向正反应方向移动 C 正 逆反应速率都减小 平衡向逆反应方向移动 D 正 逆反应速率都增大 平衡向正反应方向移动 二 平衡移动原理 勒夏特列原理 1 学习勒夏特列原理应注意以下问题 1 研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应 2 只适用改变影响平衡的一个条件 3 平衡移动的结果是只 改变而不 改变 2 运用勒夏特列原理能否判断建立新平衡所需要的时间 典例 2 下列反应达到化学平衡后 加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的 是 A 2NO2 g AN2O4 g H0 C N2 g 3H2 g A2NH3 g H0 听课记录 变式训练 2 下列颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是 红棕色 NO2加压后颜色先变深 后逐渐变浅 在 H2 I2和 HI 组成的平衡体系加压 后 混合气体颜色变深 eCl3溶液加入铁粉后颜色变浅 FeCl3和 KSCN 的混合溶液中 加入无色 KSCN 溶液 颜色变深 A B C D 三 化学平衡图象题的分析 解答化学平衡图象问题应从以下几点入手 1 看图象 一看面 即纵坐标与横坐标的意义 二看线 即线的走向和变化趋势 三看点 即起点 折点 交点 终点 四看辅助线 如等温线 等压线 平衡线 五看量的变化 如浓度变 化 温度变化 2 想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律 3 作判断 根据图象中表现的关系与所学规律相对比 作出符合题目要求的判断 典例 3 对于反应 2A g B g A2C g Hp4 Y轴表示 A 的转化率 B p3 p4 Y轴表示 B 的质量分数 C p3 p4 Y轴表示混合气体的密度 D p3 p4 Y轴表示混合气体的平均相对分子质量 参考答案 课前准备区 1 1 浓度 温度 压强 相等 3 C 本题考查了化学平衡移动的实质 化学平衡移动的实质是正 逆反应速率不相 等 A 中速率发生了改变 但可能正 逆反应速率同等程度的改变 使两者速率再次相等 对于气体体积相等的反应 压强的改变对正 逆反应速率的影响相同 D 中催化剂同等程 度地改变了正 逆反应速率 2 1 实验 黄 橙 橙 黄 逆反应 橙 c H 正反应 黄 实验 红 红 红色变浅 红褐色沉淀 红色变浅 红褐色沉淀 正反应 逆反应 基本规律 增大 减小 减小 增大 2 加深 变浅 加深 c NO2 吸热反应 变浅 c NO2 放热反应 吸热 放热 3 体积减小 体积增大 4 同等程度 无影响 时间 3 温度 压强 浓度 减弱这种改变 课堂活动区 一 增大 正反应 减小 逆反应 减小 正反应 增大 逆反应 减小 正反应 不变 不移动 减小 减小 气体体积增大 加快 思考 平衡不一定移动 若速率改变后 v正 v逆 平衡不移动 若v正 v逆 则平 衡发生移动 若平衡发生移动 说明v正 v逆 即化学反应速率一定发生改变 典例 1 C 由表知 体积不变升高温度 c Y 增大 平衡右移 因升高温度 平衡 向吸热方向移动 说明正反应为吸热反应 Q 0 B D 错 温度不变 容器体积增大 即 由 1 L 变为 2 L 若平衡不移动 此时c Y 应减小为原来一半 现c Y 比原来的一半大 即减压 平衡向右移动 向气体体积增大的方向移动 所以m n A 错 因为mv正 二 1 3 减弱 消除 2 不能 建立新平衡所需的时间取决于反应速率的大小 而勒夏特列原理只能用来判 断平衡移动的方向 典例 2 B 增大压强平衡向逆反应方向移动 即反应物中气体的计量数之和小于生 成物中气体的计量数之和 据此可排除 A C D 项 降温平衡也向逆反应方向移动 则正 反应为吸热反应 而 B 项恰为吸热反应 确定答案为 B 变式训练 2 B 典例 3 A 首先要知道该反应是气态物质系数减小的放热反应 此反应的平衡体系 受压强的影响 增大压强平衡向正反应方向移动 A 的转化率增大 B 的含量减小 C 的含 量增大 升高温度 平衡向逆反应方向移动 A 的转化率减小 B 的含量增大 C 的含量减 小 图象表示 B 的含量随温度升高而增加 则符合此反应 另外 从反应开始到建立平 衡 温度越高 到达平衡的时间越短 由于该反应是放热反应 建立平衡后 温度越高 B 的含量就应越多 同理推知 图象正确 符合上述平衡体系 图