壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響

本文格式為Word版，下載可任意編輯——壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響

《化學(xué)反應(yīng)原理》(選修4)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率

第2節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的限度(第四課時(shí))

反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響

復(fù)習(xí)回想1.什么是化學(xué)平衡移動(dòng)？化學(xué)平衡移動(dòng)的原因和本質(zhì)是什么？

2.溫度和濃度是如何影響化學(xué)平衡的？3.溫度升高放熱反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)如何變化？為什么？

3、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響三支針筒中均抽入10mlNO2氣體，將針筒前端閉合。試驗(yàn)原理：2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無(wú)色(1)將其次支針筒活塞迅速推至5ml處(現(xiàn)象如下圖中abc所示)請(qǐng)觀測(cè)針筒中氣體顏色變化，并嘗試用化學(xué)平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。

現(xiàn)象

結(jié)論

a

b

c

氣體顏色先變深，后壓強(qiáng)增大，體積減小變淺，最終比原來(lái)深時(shí)，c(NO2)變大后又減小，平衡向左移動(dòng)

[觀測(cè).思考]三支針筒中均抽入10mlNO2氣體，將針筒前端閉合。試驗(yàn)原理：2NO2(g)N2O4(g)紅棕色無(wú)色(2)將第三支針筒活塞迅速拉至20ml處。(現(xiàn)象如下圖中A1b1c1所示)請(qǐng)觀測(cè)針筒中氣體顏色變化，并嘗試用化學(xué)平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。

現(xiàn)象氣體顏色先變淺，后變深，最終比原來(lái)淺

結(jié)論壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，c(NO2)減小后又增大，平衡向右移動(dòng)

a1

b1

c1

1.填寫(xiě)下表空格

3.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的改變量△vg

編號(hào)

反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)2NH3(g)2NO2(g)

K[NO]2[N2][O2][NH3]2[N2][H2]3[NO2]2[N2O4]

①

0-20

②N(g)+3H(g)22③N2O4(g)

10

2.請(qǐng)分析探討在恒溫下，將表中各反應(yīng)的體積壓縮為原來(lái)的一半，以下三個(gè)反應(yīng)濃度商Q的變化和平衡移動(dòng)的方向，填寫(xiě)下表。

反應(yīng)類(lèi)型N2O4(g)2NO2(g)

Q值變化增大

Q與K的關(guān)系移動(dòng)方向QKQKQ=K向左移動(dòng)向右移動(dòng)不移動(dòng)

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)N2(g)+O2(g)2NO(g)

減小不變

思考：壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響的實(shí)質(zhì)是什么？壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響的實(shí)質(zhì)是濃度的影響。

歸納總結(jié)(1)在其他條件不變的狀況下，壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響：不變△vg=0,改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡狀態(tài)；,增大壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)，即平衡向左移動(dòng)；△

vg0

△

即平衡向右移動(dòng)。(2)壓強(qiáng)改變對(duì)固體或液體間的平衡無(wú)影響。

vg0,增大壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)，

即：△vg≠0增大壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)縮小的方向移動(dòng)，減小壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增大的方向移動(dòng)?！?/p>

vg=0

改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)。

一定溫度下，反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g+H2(g)在密閉容器中進(jìn)行，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，以下措施不能使平衡發(fā)生移動(dòng)的是(A)

①增加C的物質(zhì)的量②保持體積不變，充入N2使

體系壓強(qiáng)增大③將容器的體積縮小一半④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積變大A.①②B.②③C.①④D.③④解析：①C是固體，其濃度為常數(shù)，改變它的量平衡不移動(dòng)；②保持體積不變，充入N2由于H2O、CO和H2的濃度都不變，所以平衡不移動(dòng)；③縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡左移；④保持壓強(qiáng)不變，充入N2體積擴(kuò)大，平衡右移。(等效于減小壓強(qiáng))

歸納總結(jié)改變條件增大反應(yīng)物的濃度減少生成物的濃度減少反應(yīng)物的濃度增大生成物的濃度升高溫度降低溫度增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)移動(dòng)方向正向移動(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng)逆向移動(dòng)吸熱方向移動(dòng)放熱方向移動(dòng)向體積減小方向向體積增大方向移動(dòng)結(jié)果(與改變時(shí)相比)反應(yīng)物濃度減少生成物濃度增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減少溫度降低溫度升高壓強(qiáng)減少壓強(qiáng)增大

早在1888年，法國(guó)科學(xué)家勒﹒夏特列就發(fā)現(xiàn)了這其中的規(guī)律，并總結(jié)出著名的勒﹒夏特列原理，也叫化學(xué)平衡移動(dòng)原理：假使僅改變影響化學(xué)平衡

的一個(gè)條件，平衡將向能夠減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)。

總結(jié)1.勒夏特列原理僅適用于已達(dá)到平衡的反應(yīng)體系，對(duì)不可逆過(guò)程或未達(dá)到平衡的可逆過(guò)程均不能使用。此外勒夏特列原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等)都適用。2.對(duì)“減弱這種改變〞的正確理解(1)定性角度：用于判斷平衡移動(dòng)的方向。(2)定量角度：“減弱〞不等于“消除〞,更不是“扭轉(zhuǎn)〞。

a

b

c

例如：1200℃反應(yīng)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的不同反應(yīng)物濃度及相應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

初始濃度/molL-1

平衡轉(zhuǎn)化率/%α(H2)60.054

c0(H2)AB0.01000.0120

C0(CO2)0.01000.0100

α(CO2)60.065

A種狀況氫氣轉(zhuǎn)化了0.006molL-1B種狀況，氫氣的濃度在A的基礎(chǔ)上增加了0.002molL-1轉(zhuǎn)化了0.00648molL-1,比A多轉(zhuǎn)化了0.00048molL-1,并沒(méi)有把增大的轉(zhuǎn)化完。

小結(jié)化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律：升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)若QK,平衡逆向移動(dòng)改變濃度若QK,平衡正向移動(dòng)若QK,平衡逆向移動(dòng)改變壓強(qiáng)若QK,平衡正向移動(dòng)

練習(xí)1.已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)的是A.升高溫度，A2的轉(zhuǎn)化率增大B.升高溫度有利于反應(yīng)速率增大，從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間C.達(dá)到平衡后，升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)D.達(dá)到平衡后，降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng)2AB2(g)的ΔH0,以下說(shuō)法正確(B)

2.在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：aX(g)+bY(g)

cZ(g)+

dW(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后保持溫度不變，將氣體體積壓縮1到原來(lái)的，當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí)，W的濃度為

原平衡時(shí)的21.8倍。以下表達(dá)中不正確的是A.平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B.a+bc+dC.Z的體積分?jǐn)?shù)增大D.X的轉(zhuǎn)化率下降(

C)

3.某溫度下反應(yīng):N2O4(g)=NO2(g)(正反應(yīng)吸熱),在密閉容器中達(dá)到平衡，以下說(shuō)法不正確的是(B)

A.加壓時(shí)(體積變小),將使正反應(yīng)速率增大B.保持體積不變，參與少許NO2,將使正反應(yīng)速率減小C.保持體積不變，參與少許N2O4,再達(dá)到平衡時(shí)，顏色變深D.保持體積不變，通入He,再達(dá)平衡時(shí)顏色不變

3.某溫度下反應(yīng)N2O4(g)

2NO2(g)(正反應(yīng)吸熱)在密閉容器(B)

中達(dá)到平衡，以下說(shuō)法不正確的是A.加壓時(shí)(體積變小),將使正反應(yīng)速率增大

B.保持體積不變，參與少許NO2,將使正反應(yīng)速率減小C.保持體積不變，參與少許N2O4,再達(dá)到平衡時(shí)，顏色變深D.保持體積不變，通入He,再達(dá)平衡時(shí)顏色不變

24.在水溶液中橙紅色的Cr2O27與黃色的CrO4有以下平衡關(guān)---+2-系：Cr2O2+HO2CrO+2H,把重鉻酸鉀(K2Cr2O7)724

溶于水配成的稀溶液是橙色的。(1)向上述溶液中參與NaOH溶液，溶液呈________色。因?yàn)開(kāi)_________________________________________。(2)向已參與NaOH溶液的(1)溶液中再參與過(guò)量稀硫酸，則溶液呈______色，由于__________________________。(3)向原溶液中參與Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀),則平衡________(填“向左移動(dòng)〞或“向右移動(dòng)〞),溶液顏色將______________。

解析(1)加堿中和溶液中的H+平衡右移,溶液中的CrO42-增大;(2)加酸使平衡左移，溶液中Cr2O72-的增大