外界条件对化学平衡的影响
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化学平衡移动因素(1)化学平衡移动的判断当条件改变时,m生增加,表示平衡向右移动;m反增加,表示平衡向左移动。
判断原则:当υ正>υ逆,平衡向右移动;当υ正=υ逆,平衡不移动;当υ正<υ逆,平衡向左移动。
(2)外界条件对化学平衡的影响一、浓度:在其它条件不变时,增大任意反应物的浓度或减小任意生成物的浓度,平衡向正反应(右)方向移动;减小任意反应物的浓度或增大任意生成物的浓度,平衡向逆反应(左)方向移动。
注意:(1)指气体或溶液的浓度,增加固体或纯液体的量,平衡不移动。
例如在方程式2A(g)+B(s)中,增加或减少一部分B固体,平衡不移动(2)在溶液中进行的反应,如果整体稀释,反应物和生成物的浓度都减小,正逆速率都减小,但减小的程度不一样,总的结果是:整体稀释平衡向计量数增大的方向移动,整体浓缩平衡向计量数减小的方向移动,例如:例题:一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g) zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol·L-1;当恒温下将密闭容器的容积扩大两倍并再次达到平衡时,测得A的浓度为0.3mol·L-1。
则下列叙述正确的是()A.平衡向右移动 B.x+y>z C.B的转化率提高 D.C的体积分数增加(3)由于增加一反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,另一反应物的转化率要增大,生成物的浓度要增大。
但由于浓度增加引起平衡时反应混合物总的物质的量的增加,生成物的百分含量不一定会提高,该反应物的转化率往往会减少。
(4)浓度改变的图像t1图像1:增大某种反应物的浓度,平衡右移,υ正>υ逆,正逆速率都比原平衡增大,但在变化的瞬间由于生成物浓度不变υ逆与原平衡相等,大家在图像上可以看到υ逆的曲线与原平衡有接触点图像2:增大某种生成物的浓度,平衡左移,υ正<υ逆,正逆速率都比原平衡增大,但在变化的瞬间由于反应物浓度不变υ正与原平衡相等,大家在图像上可以看到υ正的曲线与原平衡有接触点图像3:减小某种生成物的浓度,平衡右移,υ正>υ逆,正逆速率都比原平衡减小图像4:减小某种反应物的浓度,平衡左移,υ正<υ逆,正逆速率都比原平衡减小二、压强:在其它条件不变时,增大平衡体系的压强,平衡向着气体体积缩小(分子数减小)的方向移动;减小平衡体系的压强,平衡向着气体体积增大(气体分子数增多)的方向移动。
化学平衡的影响因素一、教学目标:1。
理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.学会判断达到平衡的标志3.理解影响平衡移动的因素二、基础知识:1、影响化学反应速率的因素:内因:外因:⑴浓度(其它条件不变):增大反应物的浓度,单位体积内的分子数增加, 机会增多,故反应速率.反之,反应速率.*固体或纯液体浓度视为常数,它们物质的量的变化不会引起反应速率的变化。
⑵压强:增大压强,气体的体积,浓度,分子间的有效碰撞机会,反应速率.反之.补充知识:①恒温时:增加压强体积浓度反应速率②恒容时:充入气体反应物总压浓度反应速率充入惰性气体总压 ,各物质浓度,速率③恒压时:充入惰性气体体积各反应物浓度速率(3)温度:(其它条件不变)升高温度不论对放热反应还是吸热反应,反应速率.(4)催化剂可以改变正、逆反应速率.使用正催化剂,反应速率。
2、化学平衡(1)化学平衡状态是指 .相对分子质量Mr ②Mr一定时,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡练习:1.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子数之比为1∶1A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦ D.①③④⑤⑧⑨2.下列说法中可以证明反应H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是()①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分含量w(HI)=w(I2)④反应速率v(H2)=v(I2)=错误!v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时,容器内的压强不再变化⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化A.①②③④ B.②⑥⑨C.②⑥⑨⑩ D.③⑤⑥⑦⑧3、平衡的移动影响因素条件的变化V正、V逆变化平衡移动的方向平衡移动的结果浓度增大反应物的浓度减少生成物的浓度减少反应物的浓度增大生成物的浓度压强增大减小温度升高降低结论(勒沙特列原理)练习:3.在一定条件下,可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0达到平衡,当分别改变下列条件时,请填空:(1)保持容器容积不变,通入一定量NO2,则达到平衡时NO2的百分含量________(填“增大”、“减小”或“不变",下同);保持容器容积不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量________________。
外界条件对化学平衡的影响一.温度和催化剂对化学平衡的影响说明:①任意的化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)。
在可逆反应里,一个反应为放(吸)热反应,另一个反应必为吸(放)热反应,吸收的热量与放出的热量数值相等,但符号相反。
②任意可逆反应的化学平衡状态,都能受到温度的影响而发生移动。
③由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动无影响,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时间。
温度对化学平衡的影响:温度升高,反应速率加快,温度降低,反应速率减慢。
对于不同的可逆反应,正反应或逆反应的热效应是不一样的,即若正反应是放热则逆反应一定为吸热,反之亦然。
而温度变化对放热或吸热反应的影响是不一样的。
因此,温度变化,平衡必然发生移动。
只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。
反之亦然。
①正反应为吸热反应的可逆反应:②正反应为放热反应的可逆反应:③当其他条件不变时,升高反应体系的温度,平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动。
催化剂:使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应的反应速率,从而改变达到平衡所需要的时间,但对化学平衡没有影响。
【例1】对于合成氨反应来说,使用催化剂和采用高压,对这两项作用的叙述正确的是() A.都能提髙反应速率,对平衡无影响B.都不能缩短达到平衡所用的时间,但对平衡有影响C.都能缩短达到平衡所用的时间,只有压强对平衡有影响D.催化剂能缩短达到平衡所用的时间,而压强不能变式探究1在密闭容器中下列反应达平衡时,若降低温度可使混合气体平均相对分子质量减小的是()A. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) (正反应为放热反应)B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) (正反应为放热反应)C.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (正反应为吸热反应)D.H2(g)+I2(g)2HI(g) (正反应为放热反应)变式探究2如图中曲线a表示放热反应 X(g)+Y(g)Z(g)+M (g)+N(s),进行过程中X 的转化率随时间变化的关系。
【知识回顾】一、外界条件对化学反应速率的影响1、增大反应物浓度,化学反应速率,减小反应物浓度,化学反应速率;2、增大压强,体积缩小,反应物浓度增大,化学反应速率,减小压强,体积增大,反应物浓度减小,化学反应速率;3、升高温度,化学反应速率,降低温度,化学反应速率;4、加入催化剂,化学反应速率。
增大增大增大增大减小减小减小二、化学平衡状态的形成及特征1、化学平衡状态的形成(以3H2+N22NH3为例):在体积不变的容器中加入1moL N2和3moL H2发生反应,起始时反应物浓度最大,V正,V逆;随着反应进行,反应物浓度逐渐减小,V正,V逆;在t1时刻V正V逆达到平衡状态。
2、化学平衡特征是、、、、。
对于上述已达平衡的体系,在t2时刻充入1moL N2,此刻反应物浓度增大,V 正,V逆;随后,V正,V逆;在t3时刻形成新的平衡。
由此可见外界条件改变引起V正≠V逆,化学平衡发生移动。
若V正>V逆平衡向正反应方向移动。
t2t1t3vt 0最大为零减小增大逆等动定变增大减小不变增大v正v逆v正v逆=条件改变,平衡被破坏,并建立起新平衡····【实验探究】:浓度变化对化学平衡的影响实验原理:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)实验步骤:①向盛有5 m L 0.005mol/L FeCl3溶液的试管②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和FeCl3溶液2滴,充分振荡,观察溶液颜色变化,记录实验现象。
现象:结论:溶液红色加深增大浓度c(Fe3+),化学平衡向正反应方向移动中加入1~2滴0.01mol/LKSCN溶液,溶液显红色。
t 2V''正= V''逆V '逆V '正t 3V 正= V 逆V 正V 逆t 1t (s )V (molL -1S -1)0平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图:原因分析:结论: 增大反应物的浓度, V正>V逆,平衡向正反应方向移动。
30化学平衡的影响的条件一、化学平衡移动1、概念:一定条件下,某可逆反应达平衡后,当改变某条件〔浓度、温度、压强〕,平衡混合物各组分的浓度也就随之改变,因而在新的条件下达到新的平衡。
这种由于条件的改变而使旧的平衡破坏和在新的条件下达到新的平衡的过程叫做化学平衡移动。
2、外界原因:改变了条件3、本质原因:V正≠V逆4、移动方向判断的依据:勒夏特列原理。
二、影响化学平衡的条件:勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低降低温度向放热反应方向移动体系温度升高注意:①、固体、纯液体的浓度当作一个不变的量,所以增加固体或纯液体并不能改变浓度。
在实际生产中,往往采用增大易取得的或成本较低的物质的方法,使平衡正向移动,同时提高成本较高的原料的利用率〔转化率〕。
②、压强——要有气态物质存在,改变压强(使容器内气体的浓度发生改变),才可能使平衡移动。
A、充入与反应无关的气体如稀有气体要分析容器是恒容(不移)、还是恒压(向扩体方向移);反应式左右两边气体化学计量数和不变(无论上述那种均不变)B、颜色的改变要注意是一个动态变化的过程,先变?后变?C、平衡不移动,并不表示颜色不会变,因为颜色深浅决定于有色物质的浓度。
如:2NO2 N2O4(红棕色) 〔无色〕增大压强,颜色先深后浅;减小压强,颜色先浅后深。
③、温度——所有化学反应均具有能量变化,温度改变,化学平衡一定移动。
④、催化剂——只改变反应速率,而平衡不移动。
《化学平衡及其影响因素》知识要点一、化学平衡1、可逆反应(1)概念:在一定条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应、(2)表示:采纳“”表示,如:Cl2 + H2O H++Cl- +HClO(3)特点:可逆反应在同一体系中同时进行。
可逆反应进行一段时间后,一定会达到化学平衡状态“两同一不能”——同一条件下,正、逆反应同时进行,不能进行到底2、化学平衡状态(1)概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。
(2)特征①逆:化学平衡状态只对可逆反应而言、②等:正反应速率等于逆反应速率、③动:化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,正逆反应都仍在接着反应、④定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持不变。
⑤变:化学平衡是在一定条件下暂时的平衡、当影响化学平衡的外界条件改变,化学平衡就会发生移动、二、外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响1。
化学平衡移动实质:化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。
平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系、υ(正) 〉υ(逆),正向移动;υ(正)<υ(逆),平衡逆向移动、对可逆反应:mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)2、勒夏特列原理在封闭体系中,假如只改变平衡体系中的一个条件时,平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。
3。
催化剂与化学平衡的关系使用催化剂,能同等程度地增大正反应和逆反应的反应速率,能够缩短达到平衡的时间,但对化学平衡没有影响。
【热点难点全析】〖考点一〗化学平衡状态的判断1、v正=v逆——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。
2、平衡混合物中各组成成分的含量保持不变-—各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数 (有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变、3、实例分析m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)【提醒】(1)依照正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时,要注意用同一种物质正、逆反应速率相等,不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。
第三节化学反应的限度(三)【学习目标】1.了解浓度、压强等因素对化学平衡的影响,并能够判断平衡移动的方向。
2.通过“浓度、温度、压强对化学平衡的影响”培养学生设计实验、处理实验数据的能力。
3、激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度。
预习案【自主学习】1.温度一定时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向移动。
2.FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为。
3.在工业生产中,根据化学平衡原理,常常通过增加某一廉价、易得的反应物浓度来提高另一昂贵、稀缺的反应物的,从而降低生产成本。
4.为了提高产率,生产过程中常常将反应产物及时从体系中,使反应所建立的化学平衡不断向右移动。
5.在温度一定的条件下,增大体系压强:⑴若反应前后气体的物质的量不变,平衡。
⑵若反应前后气体的物质的量增大,平衡。
⑶若反应前后气体的物质的量减小,平衡。
⑷压强对只涉及固体或液体的反应,影响(填“有”或“无”或“不确定”)。
6.外界因素对化学平衡的影响⑴升高温度,平衡向方向移动。
⑵改变浓度,Q>K,平衡移动;若Q<K,平衡移动。
⑶改变压强,Q>K,平衡移动;若Q<K,平衡移动。
7.勒夏特列原理:如果改变平衡体系的一个条件,平衡将。
【预习检测】1、在一定条件下,可逆反应SO2 + NO2≒SO3 + NO达到平衡后,再通入适量的O2,则平衡()A.向正反应方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动D.无法判断2.在注射器内充入NO2,平衡后在恒温下进行压缩,当体积减小1/4时,则()A.体系颜色比原来深B.体系颜色比原来浅C.体系颜色不变D.注射器内压强不变3. 在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中,分别充入1/4容积颜色相同的NO2(存在2NO2N2O4平衡)和Br2蒸汽,然后将活塞同时向外拉出到1/2处(快速),过一会儿将看到()A.A中的颜色比B中浅B.A中的颜色比B中深C.A和B的颜色深浅相同D.A和B的颜色都比开始时浅探究案【合作探究】一、温度对化学平衡的影响已知: 2 NO2(g)N2O4(g) △H= _57.2kJ·mol-1红棕色无色分别将盛有NO2的烧瓶放入空气、冷水和热水中,持续一段时间直到颜色不再发生变化为止。
请观察实验现象。
【讨论1】对反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.2kJ·mol-1来说,改变温度时平衡移动的方向与化学反应热效应(吸热或放热)有什么关系?【结论】【讨论2】已知温度对平衡常数影响的实验数据,结合反应2NO2(g)N2O4(g)的实验现象,为什么改变温度,平衡会发生移动?N【结论】二、浓度对化学平衡的影响请根据反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3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。
【预测】增大反应物浓度或减少生成物浓度,化学平衡移动,减少反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡移动。
【活动探究】已知FeCl3与KSCN溶液发生反应的化学方程式可表示为FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl。
【结论】【讨论3】改变固体和纯液体的浓度,对平衡有影响吗?为什么?【讨论4】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?假定你是一名化工生产设计师,你还可建议采取哪些措施来提高SO2的转化率。
【针对练习】1.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2. 在反应c(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)中,下列改变能使平衡正向移动的是( )A.加入碳固体 B.分离出少量H2 C.降低温度D.增大CO浓度三、压强对化学平衡的影响已知反应N2O4(g)2NO2(g),五支针筒中均抽入10 cm3NO2气体,将针筒前端封闭。
填写下列空白。
(注:所有现象都与第一支相对比)【小结】外界因素对化学平衡的影响:1、升高温度,平衡向进行,降低温度,温度向进行。
2、温度一定时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向移动。
3、在温度一定的条件下,增大压强,平衡向气体物质的量的方向进行。
减小压强,平衡向气体物质的量的方向进行。
思考:催化剂对化学反应速率有影响吗?对化学平衡有影响吗?【课堂检测】1、对于任意一个化学平衡体系,采取下列措施,一定会使平衡发生移动的是()A.加入一种反应物 B.增大体系的压强 C.升高温度 D.扩大容器体积2、有一处于平衡状态的反应A(g) + 3B(g) 2C(g)△H<0,为了使平衡向生成C的方向移动,应选择的条件是()①升高温度②降低温度③增大压强④降低压强⑤加入催化剂⑥分离出CA.①③⑤B.②③⑤C.②③⑥D.②④⑥3.反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q,在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,压缩容器的体积,容器内的气体颜色,正反应速率,逆反应速率(填变大、变小或不变),平衡移动(填正向、逆向或不)。
化学反应的限度(3)课后拓展练习1.某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(气)+3 B(气) 2 C(气)达到平衡时,各物质的物质的量之比为n (A )∶n (B )∶n (C )=2∶2∶1。
保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A 、B 、C ,则 ( ) A .平衡不移动B .再达平衡时,n (A )∶n (B )∶n (C )仍为2∶2∶1 C .再达平衡时,C 的体积分数增大D .再达平衡时,正反应速率增大,逆反应速率减小2、一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:xA(g) + yB(g)zC(g),达到平衡后测得A 气体的浓度为0.5mol ·L -1,当恒温下将密闭容器的容积扩大到2倍再达到平衡后,测得A 的浓度为0.3mol ·L -1,则下列叙述正确的是( )A.平衡向正反应方向移动B.x + y = zC.C 的体积分数降低D.B 的转化率提高3、将H 2(g)和Br 2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H 2(g )+Br 2(g)2HBr (g )平衡时Br 2(g)的转化率为a ;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br 2(g)的转化率为b 。
a 与b 的关系是 ( )A.a >b B .a=b C.a <b D.无法确定 4、将固体NH 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ① NH 4I(s)NH 3(g)+HI(g) ②2HI(g)H 2(g)+I 2(g)达到平衡时,c(H 2)=0.5mol ·L -1,c(HI)=4mol ·L -1,则此温度下反映①的平衡常数为( ) A.9 B.16 C.20 D. 255.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 + H2OUr - + H 3O +尿酸 尿酸根离子 ②Ur -(aq)+Na +(aq)Na Ur(s)下列对反应②叙述中正确的是( )A .正反应的△H >0B .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6、在一定条件下,反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) 的△H<0,达到化学平衡状态且其他条件不变时:(1)如果升高温度,平衡混合物的颜色;(2)体积固定,容器中加入一定量的H2,化学平衡移动,αBr2(g) (变大、变小)7.铬酸钾(K2CrO4)与重铬酸钾(K2Cr2O7)有如下转化: 已知重铬酸钾的稀溶液呈橙红色。
2CrO42-+ 2H+ Cr2O72- + H2O黄色橙红色(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),平衡向移动(左,右)8、在体积一定的密闭容器中,进行化学反应CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数和温度的关系如下表:回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。
(2)该反应为反应(填”吸热”或”放热”).(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c( CO2) c(H2) = c( CO) c(H2O),可判断此时的温度为℃;(4)若c( CO2) c(H2) < c( CO) c(H2O),则反应体系的温度应控制在。