2.反应条件对化学平衡的影响
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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2NO 2(g)N 2O 4(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N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) △H <0[N 2]=20mol·L -1[H 2]=40mol·L -1 [NH 3]=10mol·L -1 降温 [N 2]=19.5mol·L -1[H 2]=38.5 mol·L -1[NH 3]=11 mol·L -12HI(g)H 2(g)+I 2(g) △H >0[HI]=1.20mol·L-1[H 2]=0.20mol·L-1[I 2]=0.20mol·L升温 [HI]=0.80mol·L -1 [H 2]=0.40mol·L -1[I 2]=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 (NO 2)1 将充有NO 2的烧瓶置于空气中2 将充有NO 2的烧瓶放入冷水中3将充有NO 2的烧瓶放入热水中【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2NO 2(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/K 298 333 K/ mol-1·L 6.8 0.6012NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.2kJ·mol-1T/K 473 673 K/(mol·L-1)20.0015 2.0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) ; △H<0,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.化学反应:2A+B2C,达到化学平衡后,升高温度时,C的量增加,此反应()A.是放热反应B .没有显著的热量变化C.是吸热反应D.原化学平衡没有发生移动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。
其化学机理为:① HUr + H2O Ur - + H3O+②Ur-(aq)+Na+(aq)Na Ur(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△H>0 B.正反应的△H<0C.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a A(g)+b B(g) c C(g)+d D(g) ΔH,同时符合下列两图中各曲线的是( ) T2ΔH>0A. TB. T1<T2ΔH<0C. T1>T2ΔH>0D.T1<T2ΔH<04.在密闭容器中进行如下反应:H 2(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.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<05.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:2NO 2N2O4。
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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________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实验实验现象实验结论12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Fe 3++ 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。
【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+O2 2SO3 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+3KSCN Fe(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3 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生反应: 3A(g)+B(g)x C(g),2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余1.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol/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N2O4 2NO2 , 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:Q K,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:Q K,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+3H2 2NH3(△v g≠0)及反应N2+O2 2NO(△v g=0)在压强改变时平衡移动情况。