2.3 化學(xué)平衡 第2時(shí) 影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素 學(xué)案（人教版選修4）
[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.理解化學(xué)平衡狀態(tài)移動(dòng)的含義。2.理解外界條(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。3.學(xué)會(huì)應(yīng)用勒夏特列原理判斷平衡移動(dòng)的方向。
[重點(diǎn)•難點(diǎn)] 重點(diǎn)：外界條對化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn)：勒夏特列原理的理解與應(yīng)用。
1．化學(xué)平衡的移動(dòng)
(1)含義
在一定條下，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，如果改變影響平衡的條(如________、________、______等)，化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞(正、逆反應(yīng)速率不再相等)，直至正、逆反應(yīng)速率再次________，在新的條下達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱作平衡狀態(tài)的移動(dòng)，簡稱平衡移動(dòng)。
(2)圖示表示
(3)可確認(rèn)發(fā)生了化學(xué)平衡移動(dòng)的是( )
A．化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生了改變
B．有氣態(tài)物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變了壓強(qiáng)
C．某一條的改變，使正、逆反應(yīng)速率不再相等
D．可逆反應(yīng)達(dá)到平衡，使用了催化劑
2．化學(xué)平衡狀態(tài)的影響因素
(1)濃度對化學(xué)平衡的影響
[實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)Ⅰ：已知在2Cr2O7溶液中存在如下平衡：
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液顏色由____色變?yōu)開___色溶液顏色由__色變?yōu)開_色
結(jié)論c(H＋)增大，平衡向________方向移動(dòng)，__色加深c(OH－)增大，使________變小，平衡向________方向移動(dòng)，__色加深
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：Fe3＋＋3SCN－ FeSCN3紅色
實(shí)驗(yàn)(1)
步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①溶液__色加深②溶液__色加深
實(shí)驗(yàn)步驟向試管①中滴加0.1 mol•L－1 NaOH溶液向試管②中滴加0.01 mol•L－1 NaOH溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液________，產(chǎn)生________溶液______，產(chǎn)生________
結(jié)論分別增大c(Fe3＋)和c(SCN－)后，c[Fe(SCN)3]均增大，化學(xué)平衡均向________方向移動(dòng)；滴加NaOH溶液，由于Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，減小了c(Fe3＋)，c[Fe(SCN)3]的濃度也減小，即化學(xué)平衡向________方向移動(dòng)
基本規(guī)律
________反應(yīng)物濃度或______生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；________反應(yīng)物濃度或________生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)溫度對化學(xué)平衡的影響
[實(shí)驗(yàn)探究]
已知化學(xué)反應(yīng)：
2NO2g紅棕色 N2O4g無色 ΔH＝－56.9 kJ•mol－1
實(shí)驗(yàn)
裝置
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象熱水中混合氣體受熱，紅棕色____；冰水中混合氣體冷卻，紅棕色____
實(shí)驗(yàn)
結(jié)論混合氣體受熱顏色____，說明________增大，即平衡向________________方向移動(dòng)；混合氣體被冷卻時(shí)顏色________，說明________減小，即平衡向________________方向移動(dòng)
基本規(guī)律
其他條不變時(shí)，升高溫度，平衡向著________方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向著________方向移動(dòng)。
(3)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響
其他條不變時(shí)，對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向著氣體_______的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，會(huì)使平衡向著氣體________________的方向移動(dòng)。但是壓強(qiáng)改變，對于有氣體參與而反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)不變的反應(yīng)說，平衡不移動(dòng)。
(4)催化劑對化學(xué)平衡的影響
由于催化劑能夠________________地改變正、逆反應(yīng)速率，因此它對化學(xué)平衡的移動(dòng)__________，即催化劑不能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的反應(yīng)混合物的組成，但是使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的________。
3．勒夏特列原理
如果改變影響平衡的條之一(如______、________以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的________)，平衡將向著________________的方向移動(dòng)。
一、外界條的改變對化學(xué)平衡的影響
以mA(g)＋nB(g) pC(g) ΔH<0 (m＋n<p)為例
條變化速率變化移動(dòng)方向速率變化曲線
增大
c(A)或
c(B)v正______，
v正__v逆____方向
減小
c(A)或
c(B)v正______，
v正__v逆______方向
增大
c(C)v逆______，
v逆__v正______方向
減小
c(C)v逆______，
v正__v逆______方向
增大壓
強(qiáng)或升
高溫度v正、v逆
均______，
v逆__v正____方向
減小壓
強(qiáng)或降
低溫度v正、v逆
均______，
v正__v逆______方向
充入不參
與反應(yīng)的
氣體體積不變時(shí)，
v正、v逆
均____________
壓強(qiáng)不變時(shí)，v正、v逆
均____，相當(dāng)于____壓強(qiáng)向____的
方向移動(dòng)與減小壓強(qiáng)相同
加催化劑v正、v逆
均____，
v正__v逆不移動(dòng)
思考：某一可逆反應(yīng)，一定條下達(dá)到了平衡，若化學(xué)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡是否一定發(fā)生移動(dòng)？若平衡發(fā)生移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率是否一定發(fā)生改變？
典例1 在一體積可變的密閉容器中，加入一定量X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g) nY(g) ΔH＝Q kJ•mol－1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：
124
1001.000.750.53
2001.200.900.63
3001.301.000.70
下列說法正確的是( )
A．m>n
B．Q<0
C．溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D．體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
聽記錄：
變式訓(xùn)練1 對已達(dá)化學(xué)平衡的下列反應(yīng)2X(g)＋Y(g) 2Z(g)減小壓強(qiáng)時(shí)，對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是( )
A．逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B．逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C．正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D．正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
二、平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理)
1．學(xué)習(xí)勒夏特列原理應(yīng)注意以下問題：
(1)研究對象一定是處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)。
(2)只適用改變影響平衡的一個(gè)條。
(3)平衡移動(dòng)的結(jié)果是只“______”改變而不“________”改變。
2．運(yùn)用勒夏特列原理能否判斷建立新平衡所需要的時(shí)間？
典例2 下列反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡后，加壓或降溫都能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的是( )
A．2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0
B．C(s)＋CO2(g) 2CO(g) ΔH>0
C．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
D．H2S(g) H2(g)＋S(s) ΔH>0
聽記錄：
變式訓(xùn)練2 下列顏色的變化不能用勒夏特列原理解釋的是( )
①紅棕色NO2加壓后顏色先變深，后逐漸變淺�、谠贖2、I2和HI組成的平衡體系加壓后，混合氣體顏色變深 ③eCl3溶液加入鐵粉后顏色變淺 ④FeCl3和SCN的混合溶液中加入無色SCN溶液，顏色變深
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
三、化學(xué)平衡圖象題的分析
解答化學(xué)平衡圖象問題應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手：
1．看圖象
一看面(即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義)，二看線(即線的走向和變化趨勢)，三看點(diǎn)(即起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn))，四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線)，五看量的變化(如濃度變化、溫度變化)。
2．想規(guī)律
聯(lián)想外界條的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。
3．作判斷
根據(jù)圖象中表現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對比，作出符合題目要求的判斷。
典例3 對于反應(yīng)2A(g)＋B(g) 2C(g) ΔH<0，下列圖象正確的是( )
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
聽記錄：
變式訓(xùn)練3 在某一容積可變的密閉容器中，可逆反應(yīng)A(g)＋B(g) xC(g) ΔH，符合圖象(Ⅰ)所示關(guān)系。由此推斷，對圖象(Ⅱ)的說法不正確的是( )
A．p3>p4，Y軸表示A的轉(zhuǎn)化率
B．p3>p4，Y軸表示B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
C．p3>p4，Y軸表示混合氣體的密度
D．p3>p4，Y軸表示混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
參考答案
前準(zhǔn)備區(qū)
1．(1)濃度 溫度 壓強(qiáng) 相等
(3)C [本題考查了化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)。化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率不相等。A中速率發(fā)生了改變，但可能正、逆反應(yīng)速率同等程度的改變，使兩者速率再次相等；對于氣體體積相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對正、逆反應(yīng)速率的影響相同；D中催化劑同等程度地改變了正、逆反應(yīng)速率。]
2．(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ：黃 橙 橙 黃 逆反應(yīng) 橙 c(H＋) 正反應(yīng) 黃 實(shí)驗(yàn)Ⅱ：紅 紅 紅色變淺 紅褐色沉淀 紅色變淺 紅褐色沉淀 正反應(yīng) 逆反應(yīng) 基本規(guī)律：增大 減小 減小 增大
(2)加深 變淺 加深 c(NO2) 吸熱反應(yīng) 變淺 c(NO2) 放熱反應(yīng) 吸熱 放熱
(3)體積減小 體積增大
(4)同等程度 無影響 時(shí)間
3．溫度 壓強(qiáng) 濃度 減弱這種改變
堂活動(dòng)區(qū)
一、
增大 > 正反應(yīng) 減小 < 逆反應(yīng) 增大 > 逆反應(yīng) 減小 > 正反應(yīng) 增大 > 逆反應(yīng) 減小 > 正反應(yīng) 不變 不移動(dòng) 減小 減小 氣體體積增大 加快�。�
思考：平衡不一定移動(dòng)，若速率改變后，v正＝v逆，平衡不移動(dòng)，若v正≠v逆，則平衡發(fā)生移動(dòng)。若平衡發(fā)生移動(dòng)，說明v正≠v逆，即化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生改變。
典例1 C [由表知，體積不變升高溫度，c(Y)增大，平衡右移，因升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，Q>0，B、D錯(cuò)；溫度不變，容器體積增大，即由1 L變?yōu)? L，若平衡不移動(dòng)，此時(shí)c(Y)應(yīng)減小為原一半，現(xiàn)c(Y)比原的一半大，即減壓，平衡向右移動(dòng)，向氣體體積增大的方向移動(dòng)，所以m<n，A錯(cuò)；因?yàn)閙<n，增大壓強(qiáng)，平衡向左移動(dòng)，所以Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，故C正確。]
變式訓(xùn)練1 C [本題考查了影響化學(xué)平衡的因素。減小壓強(qiáng)，體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度均降低，則正、逆反應(yīng)速率都減小，減小壓強(qiáng)，平衡向體積增大的方向移動(dòng)，即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則v逆>v正。]
二、
1．(3)減弱 消除
2．不能。建立新平衡所需的時(shí)間取決于反應(yīng)速率的大小，而勒夏特列原理只能用判斷平衡移動(dòng)的方向。
典例2 B [增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即反應(yīng)物中氣體的計(jì)量數(shù)之和小于生成物中氣體的計(jì)量數(shù)之和，據(jù)此可排除A、C、D項(xiàng)；降溫平衡也向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而B項(xiàng)恰為吸熱反應(yīng)，確定答案為B。]
變式訓(xùn)練2 B
典例3 A [首先要知道該反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的放熱反應(yīng)，此反應(yīng)的平衡體系受壓強(qiáng)的影響：增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，B的含量減小，C的含量增大；升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的含量增大，C的含量減小。①圖象表示B的含量隨溫度升高而增加，則符合此反應(yīng)。另外，從反應(yīng)開始到建立平衡，溫度越高，到達(dá)平衡的時(shí)間越短。由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，建立平衡后，溫度越高，B的含量就應(yīng)越多。同理推知④圖象正確，符合上述平衡體系，②、③圖象不符合題意。]
變式訓(xùn)練3 B [根據(jù)圖Ⅰ中三個(gè)狀態(tài)下到達(dá)平衡的時(shí)間可知T1>T2，p1<p2；溫度從T1降至T2，C的百分含量增大，故正反應(yīng)放熱，ΔH<0；壓強(qiáng)從p1增至p2，C的百分含量增大，故方程式中C的系數(shù)0<x<2，x＝1；所以B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大，隨壓強(qiáng)增大而減小，B項(xiàng)描述與圖Ⅱ不符，A、C、D項(xiàng)描述正確。]
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoyi/51071.html
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