2020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）学案 鲁科版选修4

第2课时反应条件对化学平衡的影响学习目标重点难点1知道化学平衡移动的概念，理解温度、浓度、压强等因素对化学平衡的影响，并能够判断平衡移动的方向。2理解化学平衡移动原理，并能用平衡移动的观点解释有关的化学现象。1正确理解浓度、温度对化学平衡的影响以及勒夏特列原理的归纳总结。2理解化学平衡移动原理，并能用平衡移动的观点解释有关的化学现象。1温度对化学平衡的影响研究发现，升高温度，化学平衡向_方向移动；降低温度，化学平衡向_方向移动。温度对平衡移动的影响是通过改变_实现的。2浓度对化学平衡的影响(1)_一定时，反应的平衡常数是一个定值。对于一个已达化学平衡状态的可逆反应，反应物浓度_或生成物浓度_时，Q此时，只有减小_浓度或增大_浓度，平衡向消耗_的方向移动，即平衡_移，才能使QQ在化工生产中，常常通过增加某一价廉、易得的反应物的浓度来提高另一昂贵、稀缺的反应物的转化率，从而降低生产成本。为了提高产率，生产过程中常常将_及时从体系中移走，使反应所建立的化学平衡不断地向_移动。3压强对化学平衡的影响(1)4.化学平衡移动规律简单地总结如下：升高温度，有利于平衡向_方向移动；改变浓度，若QQ改变压强，若QQ总之，如果改变平衡体系的条件之一，平衡将向减弱这个改变的方向移动。后人将这一经验规律称为“勒夏特列原理”。答案：预习导引1吸热放热平衡常数2(1)温度增大减小反应物生成物反应物右反应物生成物左(2)反应产物右3(1)不变减小左减小右(3)气体4吸热逆向正向逆向正向在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点1化学平衡的移动v(正)和v(逆)的相对变化会引起化学平衡发生怎样的移动？对可逆反应：A(g)B(g)C(s)2D(g)H0，如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系，如果在t1时刻改变以下条件：加入A加入催化剂加压升温移走C，符合图示变化是()。A B C D化学平衡移动的根本原因是外界条件的改变引起v(正)和v(逆)发生变化，使v(正)和v(逆)不再相等，从而使平衡发生移动。2外界条件改变对化学平衡移动的影响(1)温度对化学平衡的影响二氧化氮在密闭的烧瓶中会发生反应：2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色H57.2 kJmol1，这个反应经过一段时间后可以达到化学平衡状态。分别将两只充有二氧化氮的密闭烧瓶浸入盛有冷水和热水的烧杯中，持续一段时间直到颜色不再发生变化为止，观察并记录实验现象，并说出你的实验结论。序号实验内容实验现象实验结论(平衡移动方向)温度变化混合气体颜色NO21将充有NO2的烧瓶放入冷水中2将充有NO2的烧瓶放入热水中在其他条件不变时，温度的变化，会引起化学平衡发生怎样的移动？若某反应的正反应为放(吸)热反应，则逆反应必为吸(放)热反应。吸收的热量与放出的热量数值相等，符号相反。对同一化学反应，升高温度，使v(正)和v(逆)都增加，但吸热反应增大的倍数更大，所以平衡向吸热反应方向移动。反之，降低温度使v(正)和v(逆)都减小，但放热反应减小的倍数小，所以平衡向放热反应方向移动。(2)浓度对化学平衡的影响请根据提供的试剂和仪器，进行以下实验并记录实验现象。试剂：0.01 molL1FeCl3溶液、0.03 molL1KSCN溶液、1 molL1FeCl3溶液、1 molL1KSCN溶液仪器：胶头滴管、试管将0.01 molL1FeCl3溶液与0.03 molL1KSCN溶液等体积混合，观察溶液颜色，然后再向其中加入少量1 molL1KSCN溶液，观察溶液颜色的变化。将0.01 molL1FeCl3溶液与0.03 molL1KSCN溶液等体积混合，观察溶液颜色，然后再向其中加入少量1 molL1FeCl3溶液，观察溶液颜色的变化。实验现象结论请根据反应Fe33SCNFe(SCN)3的化学平衡常数表示式K与浓度商Q的关系，讨论增大FeCl3溶液或KSCN溶液浓度对化学平衡的影响，并说出你的实验结论。可逆反应平衡常数K的表达式浓度商Q的表达式增大c(FeCl3)或c(KSCN)Q、K关系平衡移动方向Fe33SCNFe(SCN)3在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。由于固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v(正)、v(逆)大小，所以化学平衡不移动。在生产中适量增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本。(3)压强对化学平衡的影响如图所示，用注射器吸入少量NO2和N2O4的混合气体，然后将注射器针头插入橡皮塞中以封口，将注射器活塞反复往里推和往外拉，说出并解释你观察到的现象。在其他条件不变时，压强的变化，会引起化学平衡发生怎样的移动？无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使平衡发生移动。对同一化学反应，增大压强(或减小压强)，v(正)和v(逆)都增加(或都减小)。对于反应前后气体体积有变化可逆反应，v(正)和v(逆)增大(或减小)程度不一样，因此平衡会发生移动。但对于反应前后气体体积相等的可逆反应，增大压强(或减小压强)，v(正)和v(逆)增大(或减小)程度一样，因此平衡不移动。在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入一种不能发生反应的气体，虽然总压强增大，但化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。在容积可变的恒压容器中，充入一种惰性气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度改变，则应考虑平衡发生移动的问题。(4)勒夏特列原理勒夏特列原理内容：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度或压强等)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。请说一说你对“减弱这种改变”的理解。下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是()。A红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅B高压比常压有利于合成SO3的反应C由H2、I2(g)、HI(g)气体的平衡体系加压后颜色变深D黄绿色的氯水光照后颜色变浅勒夏特列原理仅适用于已达平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用勒夏特列原理。勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。答案：活动与探究1：答案：若外界条件改变，引起v(正)v(逆)，此时正反应占优势，化学平衡向正反应方向(右)移动。若外界条件改变，引起v(正)v(逆)，此时逆反应占优势，化学平衡向逆反应方向(左)移动。若外界条件改变，引起v(正)和v(逆)都发生变化，如果v(正)和v(逆)仍保持相等，化学平衡就没有发生移动。迁移与应用：A解析：使用催化剂只同倍增加正逆反应速率，对化学平衡无影响；对于有气体参加且气体体积不发生变化的反应，改变压强平衡不移动。活动与探究2：答案：降低变浅变小平衡向生成N2O4的方向移动升高变深变大平衡向生成NO2的方向移动从实验事实可以看出，降低温度，平衡向生成N2O4的方向即放热的方向移动；升高温度，平衡向生成NO2的方向即吸热的方向移动。思考与交流：答案：在其他条件不变的情况下：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。活动与探究3：答案：将0.01 molL1FeCl3溶液与0.03 molL1KSCN溶液等体积混合，溶液变成血红色，然后再向其中加入少量1 molL1KSCN溶液，溶液血红色加深；增大反应物KSCN溶液浓度，平衡向正反应方向移动。将0.01 molL1FeCl3溶液与0.03 molL1KSCN溶液等体积混合，溶液变成血红色，然后再向其中加入少量1 molL1FeCl3溶液，溶液血红色加深；增大反应物FeCl3溶液浓度，平衡向正反应方向移动。思考与交流：答案：KQ温度不变，平衡常数不变，若增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，QK，平衡正向移动；减少反应物浓度或增大生成物浓度，QK，平衡逆向移动。活动与探究3：答案：2NO2(g) N2O4(g) (2体积，红棕色) (1体积，无色)当活塞往外拉时，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。这是因为针筒内体积增大，使气体的压强减小，浓度也减小，颜色变浅。后来颜色逐渐变深，这是由于化学平衡向着生成NO2反应的方向即气体体积增大的方向(每1体积N2O4分解生成2体积NO2)移动了；当活塞往里推时，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。这是因为针筒内体积减小，气体的压强增大，浓度也增大，颜色变深。后来颜色逐渐变浅，这是由于化学平衡向着生成N2O4的方向即气体体积缩小的方向移动，因此混合气体的颜色又逐渐变浅了。思考与交流：答案：对于反应前后气体体积有变化的可逆反应在其他条件不变的情况下：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。活动与探究4：答案：增加反应物的浓度时，平衡将向反应物浓度减小的方向移动；增大压强时，平衡将向气体体积缩小的方向移动；升高温度时，平衡将向吸热反应的方向移动。迁移与应用：C解析：对于反应前后气体体积改变的化学反应，只要是改变压强，平衡肯定移动。A中加压后颜色先变深后变浅，是由于加压体积变小，二氧化氮的浓度突然增大，而后平衡向生成四氧化二氮的方向移动，使得二氧化氮的浓度又降低；B中因为生成SO3的反应是一个气体体积缩小的反应，高压使平衡向生成SO3的方向移动；D中由于HClO的分解导致氯水中Cl2的溶解平衡发生移动，使溶液中Cl2浓度降低；C中H2(g)I2(g) 2HI(g)是一个前后气体体积不变的反应，加压各物质浓度都变大，所以体系颜色变深，但平衡不移动。1确认能发生化学平衡移动的是()。A化学反应速率发生了改变B有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，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改变D可逆反应达到平衡后，使用催化剂2已知：C(s)CO2(g)2CO(g)H0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是()。A升高温度和减小压强 B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强 D升高温度和增大压强3已知工业真空冶炼铷的原理如下：2RbClMgMgCl22Rb(g)，对此反应的进行能给予正确解释的是()。A铷的金属活动性比镁弱B铷的沸点比镁低，把铷蒸气抽出，上述平衡向右移动CMgCl2的热稳定性不如RbCl强D铷单质比化合态更稳定4已知反应A2(g)2B2(g)2AB2(g)的H0，下列说法正确的是()。A升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小B升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动5将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aAbBcC(s)dD，当反应进行一段时间后，测得A减少了n mol，B减少了n/2 mol，C增加了3n/2 mol，D增加了n mol，此时达到化学平衡。(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为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，该反应中各物质的聚集状态：A_、B_、D_。(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的物质的量又达到相等，则该反应的正反应方向为_反应(填“放热”或“吸热”)。答案：1C解析：对反应前后气体体积不变的可逆反应，若达到平衡改变压强，正、逆反应速率和各组分的浓度都会改变，但平衡不移动(等效平衡)，故A、B仍为平衡状态，但对气体体积改变的反应平衡发生移动。催化剂可等倍数改变正、逆反应速率，平衡也不移动。而C项是各组分的浓度发生了不同程度的改变，不是同倍改变，故A、B、D不能确认为是平衡发生移动的标志。2A解析：在已达平衡的可逆反应中，若增大某物质浓度而其他条件不变，则平衡向减少这种物质浓度的方向移动；若增大平衡体系的压强，而其他条件不变(温度不变)，则平衡向减小压强的方向(气体总体积减小的方向)移动；若升高平衡体系的温度，而其他条件不变，则平衡向吸收热量的方向移动。C和CO2反应生成CO，气体体积增大，H0，反应吸热。所以减小压强、升高温度有利于反应向正方向进行。3B解析：虽然镁的失电子能力不如铷，但由于镁的沸点比铷高，将铷蒸气抽出时，降低了铷在平衡体系中的浓度，导致上述平衡向右移，使该反应得以进行。4B解析：本题考查影响化学反应速率的因素和影响化学平衡的因素，升高温度化学反应速率加快，只是正、逆反应速率增大的倍数不同，所以A项错误；由于上述反应的正反应为放热反应，所以升高温度平衡将逆向移动，故C项错误；由于正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡将正向移动，反之则逆向移动，故D项