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编 制
陈 涛
审 核
冯现青
使 用
理科方向选修班
教学案编号 423b
课 型
学 案
课 题
(选4)二单元 课题3化学平衡(第2课时)
【学习目标】
1.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响
2.理解勒夏特列原理的涵义
【重点、难点】
1.描述浓度、压强、温度等条件对化学平衡的影响
2.理解勒夏特列原理的涵义
【教学过程】
复习:什么是化学平衡状态?其特征是什么?
思考:化学平衡是有条件的 平衡,当影响化学平衡的条件改变时,原来的平衡 ,进而在新的条件下逐渐建立 平衡。
一、浓度对化学平衡的影响
观察实验2-5:现象是 ;
实验2-6:现象是 ;,结论是在其他条件不变的情况下,
增大反应物浓度,或减小生成物浓度,化学平衡向 移动。
减小反应物浓度,或增大生成物浓度,化学平衡向 移动。
注意:固体物质和纯液体无所谓浓度,其量改变,不影响平衡。
[例1]已知氯水中存在如下平衡:
Cl2+H2O HCl+HClO。常温下,在一个体积为50ml的针筒内吸入40mL氯气后,再吸入10mL的水。写出针筒中可能观察到的现象。若将此针筒长时间放置,又可以看到何种变化?试用平衡的观点加以解释。
二、压强对化学平衡移动的影响
对于有气体参加的可逆反应来说,气体的压强改变,也能引起化学平衡的移动。对于3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) 在反应中1体积的N2与3体积的H2反应生成2体积的NH3,即反应前后气态物质的总体积发生了变化,反应后气体总体积 了。
下表列入的是450℃时,N2与H2反应生成NH3的实验数据。
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
NH3/%
2.0
9.2
16.4
35.5
53.6
69.4
由上表实验数据可以算出:对反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着 移动。减小压强,会使化学平衡向着 移动。
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[例2] 在一定的温度和压强下,合成氨反应 3H2+N2 2NH3达到平衡时,下列操作平衡不发生移动的是( )
(A) 恒温恒压充入氨气 (B) 恒温恒压充入氮气
(C) 恒温恒容充入氦气 (D) 恒温恒压充入氦气
注意:
1.对于有些可逆反应,反应前后气态物质的总体积没有发生变化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)在这种情况下,增大或减小压强都不能使化学平衡移动。
2.固态物质或液态物质的体积,受压强的影响很小,可以忽略不计。因此,如果平衡混合物都是固体或液体 ,可以认为改变压强不能使化学平衡移动。
3.加入惰性气体后平衡体系是否发生移动,取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体,它并不能引起体系中其它物质的浓度改变,所以平衡不移动;若在恒压情况下加入惰性气体,必然引起平衡体系占据的体积增大,体系中其它物质的浓度发生变化,使平衡发生移动。
思考: 对平衡N2+3H22NH3
(1)如果在恒温恒容下加入氮气,平衡向 移动。
(2)如果在恒温恒容下加入氨气呢?加入氩气又怎么样呢?
(3)如果需要增加氢气的转化率,可以有什么办法?
(4)如果增大压强,正反应速率 ,逆反应速率 ,氮气的转化率 。
三、温度对化学平衡的影响
任何反应都伴随着能量的变化,通常表现为放热或吸热;所以温度对化学平衡移动也有影响。
观察试验2-7,得出结论:
如果升高温度,平衡向 的方向移动;降低温度平衡向 的方向移动。
总结:(1)什么是平衡移动? (2)化学平衡移动的实质是外界条件改变时,正、逆反应速率变化的程度 ,从而导
致正逆反应速率 ,破坏了原平衡状态,使平衡移动。
(3)浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动的原理,也叫勒夏特列原理:
(4)催化剂能够 的改变正逆反应的速率,所以使用催化剂 使平衡发生移动,但是可以 达到平衡所需要的时间。
四.化学平衡常数:
1、化学平衡常数的表示方法
对于一般的可逆反应:mA(g)+ n B(g) p C(g) + q D(g)。其中m、n、p、q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。
当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数可以表示为:k=
在一定温度下,可逆反应达到化学平衡时,生成物的浓度,反应物的浓度的关系依上述规律,其常数(用K表示)叫该反应的化学平衡常数
注意:反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,其浓度可看作是“1”而不代入公式。
2、化学平衡常数的意义
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(1)平衡常数的大小不随 而改变,只随 改变而改变。
即,K=f (T)。
(2)平衡常数表示的意义:可以推断反应进行的程度。
K很大,反应进行的程度很大,转化率大
K的意义 K居中,典型的可逆反应,改变条件反应的方向变化。
K 很小,反应进行的程度小,转化率小
[例3]对于一般的可逆反应mA+nBpC+qD,在一定温度下达平衡时反应物及生成物浓度满足下面关系:=K,式中K为常数,在1L密闭容器中给CO和水蒸气的混合物加热到800℃时,有下列平衡:CO+H20C02+H2且K=1,若用2molCO和10molH20(气)相互混合并加热到800℃,达平衡时CO的转化率约为
A.16. 7% B.50% C.66.7% D.83%
【达标练习】1.能引起化学平衡移动的是( )
A、化学反应速率发生了变化。
B、有气态物质参加的反应达到平衡后,改变了压强。
C、由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。
D、可逆反应达到平衡后,使用催化剂
2.某温度下,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H>0(正反应为吸热反应)。在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,下列说法中不正确的是 ( )
A.恒温压缩体积,平衡不移动,气体颜色加深B.恒压充入HI(g),开始时正反应速率减小
C.恒容,升高温度,正反应速率减小 D.恒容,充入H2,I2(g)的体积分数降低
3.在HNO2溶液中存在如下平衡:HNO2 H++NO2- ,向该溶液中加入少量的下列物质
后,能使电离平衡向右移动的是 ( )
A.NaOH溶液 B.硫酸溶液 C.NaNO2溶液 D.NaHSO4溶液
4.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 ( )
A.在强碱存在的条件下,酯在水中的溶解度增大
B.加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.500℃左右比室温更有利于合成氨反应
5.对于任何一个平衡体系,采用以下措施,一定会平衡移动的是 ( )
A.加入一种反应物 B.升高温度
C.对平衡体系增加压强 D.使用催化剂
6.在密闭容器中,反应2HI H2+I2(正反应吸热),当达到平衡时,欲使混合气体颜色加深,可采取的措施有( )
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A.减小容器体积 B.降低温度
C.加入催化剂 D.恒容下充入HI气体
7.已知可逆反应2NO(g) N2(g)+O2(g)。该反应的平衡常数表达式为 。若在某温度下达到平衡时c(N2)=0.05mol·L-1,C(O2)=0.05mol·L-1,c(NO)=0.00055mol·L-1 该反应的平衡常数为_____________。保持温度不变,将容器体积缩小一半,则平衡常数为_________;
8.等物质的量的A B C D四种物质混合,发生如下反应:
aA(?)+bB(?) cC(s)+dD(?)
当反应进行到一定时间后,测得A减少nmol ,B减少n/2mol,C增加3n/2mol,D增加nmol,此时达到了平衡状态。
(1)该反应的各系数a b c d
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,则A 态,B 态,D 态。
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的量又达到相等,则该反应是 反应。
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