学年高中化学 第2章 化学反应的方向限度与速率 第2节 化学反应的限度第2课时Word格式文档下载.docx
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原理
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57.2kJ·
mol-1
红棕色无色
操作
现象
红棕色加深
红棕色明显变浅
解释
升高温度,红棕色加深,说明NO2浓度增大,化学平衡向逆反应(吸热)方向移动。
降低温度,红棕色变浅,说明NO2浓度减小,化学平衡向正反应(放热)方向移动
结论
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热的方向移动,降低温度,平衡向放热的方向移动
[特别提醒] 外界条件的改变,若使Q<K或v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动;
若使Q>K或v(正)<v(逆)平衡向逆反应方向移动;
若使Q=K或v(正)=v(逆),平衡不移动。
1.温度对平衡常数K有什么影响?
提示:
升高温度,K变大,正反应吸热,K变小,正反应放热;
降低温度,K变大,正反应放热,K变小,正反应吸热。
2.温度与K、热效应、平衡移动有何关系?
温度变化导致K变化,平衡发生移动,移动方向是吸热方向或放热方向,即温度使化学平衡发生移动是通过改变平衡常数来实现的。
1.在其他条件不变的情况下,改变温度对化学平衡的影响如下表所示。
化学平衡
mA+nBpC+qD
热效应
正反应放热
正反应吸热
温度
改变
升高温度
降低温度
K值
变化
减小
增大
Q与K
关系
Q>
K
Q<
移动
方向
逆向移动
正向移动
速率
v(正)、v(逆)
均增大,且
v′(逆)>
v′(正)
v(逆)、v(正)
均减小,且
v′(正)>
v′(逆)
v(逆),v(正)
v′(正)
图像
2.温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常数实现的,温度改变,K改变,所以化学平衡一定移动。
1.在一密闭烧瓶中,在25℃时存在着平衡:
2NO2N2O4(正反应放热)。
把烧瓶置于100℃的水中,则下列几项性质中不会改变的是( )
①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强
⑤密度
A.①和③ B.②和④
C.④和⑤D.③和⑤
解析:
选D 升高温度,化学平衡向着吸热方向移动,对于化学平衡2NO2N2O4,平衡向逆反应方向移动;
①二氧化氮的浓度增大,颜色加深;
②混合气体总的物质的量增大,其质量不变,根据M=m/n可知,混合气体的平均相对分子质量减小;
③反应混合物都是气体,根据质量守恒定律,混合气体总的质量不变;
④升高温度,化学平衡向左移动,混合气体总的物质的量增大,容器内压强增大;
⑤反应混合物都是气体,混合气体总的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度不变。
2.在某温度下,反应ClF(g)+F2(g)ClF3(g) ΔH=268kJ·
mol-1,在密闭容器中达到平衡,下列说法中正确的是( )
A.升高温度,K不变,平衡向正反应方向移动
B.升高温度,平衡常数变小
C.升高温度,平衡向正反应方向移动,F2的转化率提高
D.降低温度,ClF3的产率提高
选C 题给反应为吸热反应,升高温度,K增大,平衡向右移动,F2的转化率提高,降低温度,平衡向左移动,ClF3的产率降低。
以FeCl3(aq)与KSCN(aq)反应为例探究浓度对化学平衡的影响,填写以下实验记录。
实验步骤
将0.01mol·
L-1FeCl3溶液与0.03mol·
L-1KSCN溶液等体积混合,平衡后观察溶液的颜色,将上述溶液分置于两支试管中,向一支试管中加入少量1mol·
L-1KSCN溶液,向另一支试管中加入少量1mol·
L-1FeCl3溶液。
FeCl3溶液与KSCN溶液反应混合液
两支试管分别加入KSCN溶液、FeCl3溶液后,颜色都加深。
FeCl3与KSCN溶液混合后溶液呈红色,是因为其中存在平衡:
Fe3++nSCN-c(Fe(SCN)n]3-n(n=1~6)。
分别增大c(Fe3+)、c(SCN-),颜色都加深,说明平衡都正向移动。
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,平衡正向移动;
增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡逆向移动。
[特别提醒] 工业生产上常采用增大廉价反应物的浓度,来提高贵重物质转化率的措施,从而降低生产成本。
1.密闭容器中进行合成氨的反应,当一定温度下,反应达平衡后,增大N2的浓度,平衡怎样移动?
N2、H2的转化率如何变化?
平衡向正反应方向移动;
H2的转化率增大,N2的转化率降低。
2.对于可逆反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),增加固体C的用量,化学平衡是否发生移动?
增加固体或纯液体的量,由于其浓度不变,所以化学平衡不发生移动。
3.浓度改变,K是否发生变化?
浓度变化怎样使化学平衡发生移动?
浓度改变,K值不变,浓度的变化导致Q变,引起Q≠K,使平衡发生移动。
1.在其他条件不变的情况下,改变浓度对化学平衡的影响如下表所示。
化学
平衡
mA+nBpC+qD(A、B、C、D为非固体)
体系浓
度改变
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
Q值
平衡移
动方向
v(正)先增大,v(逆)后增大,且v′(正)>
v′(逆)
v(逆)先增大,v(正)后增大,且v′(逆)>
v(正)先减小,v(逆)后减小,且v′(逆)>
v(逆)先减小,v(正)后减小,且v′(正)>
2.浓度的改变导致浓度商的改变,但K不变,使Q≠K,从而导致平衡移动。
但浓度的改变并不都使化学平衡发生移动。
3.
(1)固体物质和纯液体物质其量改变时,不影响平衡;
(2)增大一种反应物的浓度,达到新的平衡时,该反应物的转化率降低,而其他反应物的转化率增大。
在工业生产中,适当增加廉价反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动,提高高价原料的转化率,以降低生产成本。
1.向盛有5mL0.005mol·
L-1FeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol·
L-1KSCN溶液,充分混匀,溶液颜色深浅不再变化后建立化学平衡FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。
下列叙述中,不正确的是( )
A.加水至溶液的体积加倍,溶液血红色变浅,但化学平衡不移动
B.再滴加少量0.1mol·
L-1KSCN溶液,溶液血红色变深,化学平衡右移
C.再滴加少量0.1mol·
L-1NaOH溶液,会有红褐色沉淀产生,上部溶液血红色变浅,化学平衡左移
D.再滴加少量0.1mol·
L-1FeCl3溶液,溶液血红色变深,化学平衡右移
选A 在溶液中反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加水稀释,Q变大,K不变,即Q>K,平衡向左移动;
加入SCN-或Fe3+,Q变小,使Q<K,平衡向右移动,血红色变深;
加入NaOH溶液,OH-与Fe3+反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀,使c(Fe3+)减小,Q变大,使Q>K,平衡向左移动。
2.在水溶液中橙红色的Cr2O
与黄色的CrO
有下列平衡关系:
Cr2O
+H2O2CrO
+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈________色,因为________________________________________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的
(1)溶液中再加入过量稀H2SO4,则溶液呈________色,因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将________________________________。
加碱中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrO
)增大;
加酸使平衡左移,溶液中的c(Cr2O
加Ba(NO3)2溶液发生的反应为Ba2++CrO
===BaCrO4(黄色)↓,平衡向右移动,溶液颜色将由橙色逐渐变浅,直至无色。
答案:
(1)黄 OH-与H+结合生成水,使平衡向右移动,CrO
浓度增大,溶液由橙色变为黄色
(2)橙 c(H+)增大,平衡向左移动,Cr2O
浓度增大,溶液又由黄色变为橙色
(3)向右移动 逐渐变浅,直至无色
以
反应为例探究压强对平衡的影响,填写以下实验记录。
反应原理
2NO2(g)N2O4(g)
(红棕色)(无色)
实验现象
①将活塞迅速向里推时,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅;
②将活塞迅速向外拉时,混合气体的颜色先变浅又逐渐变深
压缩体积,气体的压强增大,浓度也增大,颜色变深,但平衡向生成N2O4的方向即气体分子数减小的方向移动,颜色又逐渐变浅;
增大体积,气体的压强减小,浓度也减小,颜色变浅,但平衡向生成NO2的方向移动,颜色又逐渐变深
对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向气体体积减小的方向移动;
减小压强,会使化学平衡向气体体积增大的方向移动
[特别提醒]
一定条件下,反应2NO2(g)N2O4达平衡后,若缩小体积,气体颜色先变深后又变浅,但比原平衡时颜色深。
若增大体积,气体先变浅又变深,但比原平衡时浅。
450℃时,在一密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在不同压强条件下,测得平衡时混合气体中NH3的体积分数如表所示:
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
NH3%
2.0
9.2
16.4
35.5
53.6
69.4
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