第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第3课时影响化学平衡的因素人教版高二化学选择性必修一
目录浓度对化学平衡的影响1压强对化学平衡的影响2温度对化学平衡的影响3催化剂对化学平衡的影响4勒夏特列原理5
新课导入【情境:神奇的温泉水】想象一下,你正置身于一个风景如画的温泉度假村。这里的泉水不仅有治愈功效,还隐藏着一个化学的奥秘。温泉中的矿物质,如CaCO3,在特定的温度和压力下,会与溶解在水中的CO2和H2O达到一种微妙的平衡,形成碳酸氢钙。但是,当游客们大量涌入,呼吸作用增加了空气中的CO2浓度,这种平衡就被打破了,碳酸钙开始溶解,使得温泉水变得更加清澈。那么,是什么力量在幕后操控着这一切呢?你对化学平衡状态有什么新的认识?影响化学平衡的因素。改变外界条件,平衡状态会发生改变。
一、什么是化学平衡的移动?一定条件下的化学平衡v正=v逆原化学平衡被破坏v正≠v逆建立新条件下的新平衡v正′=v逆′条件改变新平衡一定时间原平衡不平衡化学平衡的移动:原有平衡状态新的平衡状态达到反应速率的变化V(正)>V(逆)V(正)<V(逆)V(正)=V(逆)移动方向正向移动逆向移动不移动
二、探究影响化学平衡的因素【讨论】哪些因素能通过改变化学反应速率以使化学平衡发生移动?浓度、压强、温度、催化剂
1、浓度对化学平衡的影响变量控制(1)实验原理:?浅黄无色红色(2)实验操作:控制变量法:只改变浓度【实验2-1】
1、浓度对化学平衡的影响?浅黄无色红色实验向试管b中加入少量铁粉向试管b中加4滴1mol/LKSCN溶液现象结论理论解释溶液颜色变浅溶液颜色加深其他条件不变,减小C反应物,平衡向逆反应方向移动其他条件不变,增大C反应物,平衡向正反应方向移动发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+加入铁粉,Fe3+浓度减小,Q=Q增大,Q>K,平衡逆向移动加入KSCN,SCN-浓度增大,Q减小,Q<K,平衡正向移动
1、浓度对化学平衡的影响?浅黄无色红色【总结】增大C反应物减小C生成物减小C反应物增大C生成物平衡正方向移动平衡逆方向移动v正v逆v正v逆其它条件不变时:
2、压强对化学平衡的影响(1)实验原理:(2)实验操作:【实验2-2】?红棕无色ⅠⅡ控制变量法:只改变压强缩小体积,压强增大增大体积,压强减小
2、压强对化学平衡的影响【实验2-2】观看实验视频:
2、压强对化学平衡的影响?红棕无色实验体系压强增大体系压强减小现象解释现象颜色先变深,后又变浅颜色先变浅,后又变深变深:C(NO2)瞬间增大又变浅:压强增大,平衡向正反应方向移动,C(NO2)又减小变浅:C(NO2)瞬间减小又变深:压强减小,平衡向逆反应方向移动,C(NO2)又增大
2、压强对化学平衡的影响该反应中反应前后的气体的分子数有什么变化特点?【思考】?正反应方向:气体分子数减小的反应逆反应方向:气体分子数增大的反应平衡向气体体积缩小的方向移动增大压强(减小容器体积)减小压强(扩大容器体积)平衡向气体体积增大的方向移动有气体参与或生成的反应,其它条件不变时:
2、压强对化学平衡的影响思考:对于只有固体或液体参加的反应,体系压强的改变会使化学平衡移动吗?固态或液态物质的体积受压强影响很小,可以忽略不计。当平衡混合物中都是固态或液态物质时,改变压强后化学平衡一般不发生移动。
2、压强对化学平衡的影响思考:?→速率同等程度改变,平衡不移动对于反应前后,气体物质的总体积没有变化的可逆反应:改变压强,化学平衡不移动。
3、温度对化学平衡的影响【实验2-3】(1)实验原理:(2)实验操作:?装有NO2和N2O4的烧瓶(a)热水冰水
3、温度对化学平衡的影响?实验浸泡在热水中浸泡在冷水中现象现象解释结论颜色加深颜色变浅颜色加深:说明C(NO2)增大,平衡向逆反应方向移动颜色变浅:说明C(NO2)减小,平衡向正反应方向移动其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
4、催化剂对化学平衡的影响使用正催化剂,正、逆反应速率同时增大,且增大的倍数相同,化学平衡不移动。结论:对化学平衡的移动没有影响,但可以改变反应达到平衡所需的时间。
5、勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡将向着能减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。亨利·勒夏特列(LeChatelier)185