高中化学化学反应的方向、限度与速率第2节化学反应的限度(第2课时)反应条件对化学平衡的影响教学设

10/112化学反响的限度第2课时反响条件对化学平衡的影响【教学目标】学问与技能1、知道平衡移动的涵义。2、了解温度、浓度对化学平衡的影响，并能够推断平衡移动的方向。3、通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的试验探究，培育学生设计试验的力量，以及分析试验现象并猎取有价值信息的力量。4、能够应用平衡移动原理对生产、生活中的实际状况进展分析、解释。过程与方法1、解通过试验探究，生疏、解决问题的一般程序与方法。情感态度价值观2、在学习、争论、解决问题的过程中，体验化学学习的乐趣。【教学过程】铁生锈烟花燃放铁生锈烟花燃放爆炸溶洞的形成爆炸溶洞的形成爆炸溶洞的形成【引导】假设在座各位的都是科学家，你们如何利用所给的仪器和药品设计试验来探究温度对化学平衡的影响呢？【问题】温度的变化通过什么方法来实现呢？【分组争论】分组争论并制定出可行的试验方案。试验现象试验结论试验现象试验结论序号试验内容温度变化混合气体颜色[NO]2(平衡移动方向)1NO2中2NO球平衡放入热水2中转变温度，平衡是否有发生移动？推断的依据是什么？对反响2NO(g)NO(g)△H=－57.2kJ·mol-1来说，转变温度时平衡移动的方2 24向与化学反响热效应(吸热或放热)有什么关系？【阅读】课本P472-2-3【疑问】温度上升平衡为什么会向生成NO的方向移动呢？会不会全部的可逆反响2都是向逆向移动？【引导】1．此反响有能量变化。温度对平衡的影响与反响的热效应〔△H〕有关。降低温度，平衡向生成NO的方向即 方向移动；24上升温度，平衡向生成NO的方向即 方向移动。2可逆反响平衡常数表达式可逆反响平衡常数表达式降低温度上升温度结论2NO(g)2［NO］变24［NO］变24NO(g)△H=-24〔〕〔〕57.2kJ·mol-1[NO2[NO2〔〕〔〕〔〕〔〕结论： 上升温度，平衡向 方向移动；降低温度，平衡向 方向移动。转变温度，平衡常数 转变，温度对化学平衡的影响是通过 来实现的。可以利用温度对化学平衡的影响来推断某反响是吸热反响还是放热反响。【思考】那温度不变，平衡常数不变，但其他条件变，平衡会不会移动？二、浓度的影响【争论】如何通过转变物质浓度来转变平衡？【引导】选择争论对象：可逆反响，简洁观看，能够转变浓度，反响现象明显等。KSCNFeCl3【问题】转变物质浓度的方法有哪些？怎样转变物质的浓度？要使平衡向右进展，可以用增加反响物浓度，或削减生成物浓度的方法；要使平衡向左进展，可以用削减反响物浓度，或增加生成物浓度的方法。【过渡】我们的推断正确吗？【试验探究二】 〔2〕浓度对化学平衡的影响【引导】 如何完成试验【学生争论】【试验方案确定】〔师生共同活动的结果。对学生的方案，教师在此环节可以追问试验的方法、目的，预期的现象等〕序号试验内容试验现象离子浓度变化结论11mol/LFeCl溶液0.01mol/L序号试验内容试验现象离子浓度变化结论11mol/LFeCl溶液321mol/LKSCN31mol/LNaOH4KCl5参照物上述试验中，化学平衡状态是否发生了转变？你是如何推断的？请依据反响Fe3++3SCN-Fe(SCN)的化学平衡常数表达式K与浓度商Q的关系,争论3FeCl溶液或KSCN可逆反响平衡常可逆反响平衡常数K浓度商Q 增大c(FeCl)或3平衡移动方向的表达式的表达式c(KSCN) Q、K关系Fe3++3SCN-Fe(SCN)3〖争论〗假设减小反响物的浓度时，化学平衡将怎样移动？为什么？增大或者减小生成物的浓度，化学平衡将怎样移动？为什么？三、催化剂能加快化学反响速率。【解释】为什么催化剂能加快化学反响速率？〔有催化剂与无催化剂的反响过程能量关系〕 〔生活实例〕【分析】当温度和反响物浓度肯定时，使用催化剂可使反响途径发生转变，从而降低了反响的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故化学反响速率加大。催化剂能转变反响的历程，反响历程(催化反响)和原有反响历程(催化反响)相比，所需要的活化能降低，加快了反响速率。催化剂还有以下特性：①催化剂只能缩短反响到达化学平衡所需的时间，但不能使化学平衡移动。这是由于在可逆反响中，催化剂对正反响和逆反响速率都按一样的比例发生作用。②催化剂具有选择性，不同类型的反响需要选择不同的催化剂。例如，SO2的氧化用V2O5催化剂，而乙烯的氧化用Ag作催化剂。对于同样的反响物，使用不同的催化剂，可以得到不同的产物。例如：③催化剂有肯定的活化温度。催化剂的活性与温度有关，低于某一温度，催化活性很低，在肯定温度范围内，催化剂的活性最高，超过肯定温度，催化活性又降低。因此，催化剂都有肯定的使用温度范围。④催化剂的活性与中毒固体催化剂的外表有活性中心存在，反响分子与活性中心之间相互作用的结果是化学键发生改组，从而生成的物质。催化剂的催化力量称为催化活性。催化剂在使用过程中，其活性从小到大，渐渐到达正常水平，并在一段时间里保持稳定的活性，即为催化剂的寿命，然后活性下降，始终到年轻不能使用。催化剂在稳定活性期间，因接触少量的杂质，而使活性明显下降甚至破坏，这种现象称为催化剂的中毒。工业上为了防止催化剂中毒，要把反响物原料加以净化，以除去毒物。催化剂对化学反响速率影响的缘由是什么？催化剂加快反响速率的缘由与温度对反响速率的影响是根本不同的。催化剂可以转变反响的路线，降低反响的活化能，使反响物分子中活化分子的百分数增大，反响速率加快。(如图)催化作用可分为均相催化和非均相催化两种。假设催化剂和反响物同处于气态或液态，即为均相催化。假设催化剂为固态物质，反响物是气态或液态时，即称为非均相催化。在均相催化中，催化剂跟反响物分子或离子通常结合形成不稳定的中间物即活化络合物。这一过程的活化能通常比较低，因此反响速率快，然后中间物又跟另一反响物快速作用(活化能也较低)生成最终产物，并再生出催化剂。该过程可表示为：A＋B=AB(慢)A＋C=AC(快)AC＋B=AB＋C(快)式中A、BABC剂。由于反响的途径发生了转变，将一步进展的反响分为两步进展，两步反响的活化能之和也远比一步反响的低。该理论被称为“中间产物理论”。在非均相催化过程中，催化剂是固体物质，固体催化剂的外表存在一些能吸附反响物分子的特别活泼中心，称为活化中心。反响物在催化剂外表的活性中心形成不稳定的中间化合物，从而降低了原反响的活化能，使反响能快速进展。催化剂外表积越大，其催化活性越高。因此催化剂通常被做成细颗粒状或将其附载在多孔载体上。很多工业生产中都使用了这种非均相催化剂，如石油裂化，合成氨等，使用大量的金属氧化物固体催化剂。该理论称为“活化中心理论”。催化剂可以同样程度地加快正、逆反响的速率，不能使化学平衡移动，不能转变反响物的转化率。四、浓度对化学反响速率的影响1．〔1〕规律：其他条件不变时，增大反响物的浓度，可以增大化学反响速率，削减反响物的浓度，可以削减化学反响速率。缘由：化学反响的过程就是反响物分子中的原子重组合成生成物分子的过程，也就是反响物分子中化学键断裂，生成物分子化学键形成的过程。旧键的断裂和键的形成都是通过反响物分子〔或离子的相互碰撞来实现的。而反响物的分子的每次碰撞不肯定都能发生化学反响，我们把能够发生化学反响的碰撞叫有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。在其他条件不变时，对某一反响来说，活化分子在反响物分子中占的百分数是肯定的，因此单位体积内活化分子的数目与单位体积内反响物分子的总数成正比。也就是和反响物的浓度成正比。当反响物浓度增大时，单位体积内分子数增多，活化分子数也相应增加，反响速率必定增大。留意：此规律只适用于气体反响或溶液中的反响，对于纯液体或固体反响物一般状况下其浓度是常数，因此转变它们的量不会转变化学反响速率。一般来说，固体反响物外表积越大，反响速率越大，固体反响物外表积越小，反响速率越小。化学反响或是可逆反响，反响物或生成物浓度的转变，其正反响速率或逆反响速率的变化也符合上述的规律。对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯洁物的量并不影响VV只要是增大浓度，不管增大的是反响物浓度，还是生成物浓度，平衡状态下的反响③反响物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。结论：当其他条件不变时，增加反响物的浓度可以加快化学反响速率；降低反响物的浓度，可以减慢化学反响速率。【在其它条件不变的状况下，增加反响物的浓度(或削减生成物的浓度)，平衡向正反响方向移动；反之，增加生成物的浓度(或削减反响物的浓度)，平衡向逆反响方向移动。】意义：增大本钱较低的反响物的浓度，提高本钱较高的原料的转化率。五、压强对化学反响速率的影响1．适用范围：仅适用于有气体参与的反响2．实质：压强转变引起体积变化，从而引起浓度的转变，因此反响速率转变。73.对于压强的转变，只有引起反响体系中物质浓度的变化，才对反响速率产生影响。当温度肯定时，增大压强就是增加单位体积里反响物的物质的量，即增大反响物的浓度，使反响速率增大。减小压强，气体体积增大，浓度减小，反响速率减小。争论：增大压强，化学反响速率肯定增大吗？在争论的根底上要明确：压强对化学反响速率的影响，只限于有气体的反响，即反响体系中至少有一种气体。在恒温的条件下，压强的变化是通过体积转变〔即浓度的变化〕来实现的，假设压强的变化对反响体系的体积没有太大影响，这种压强的变化对于此体系的反响速率几乎就没有什么影响。由此可知，假设参与反响的物质是固体、液体或溶液时，由于转变压强对它们的体积转变很小，因而对它们的浓度转变很小，可以认为压强与它们的反响速率无关。【板书设计】三、反响条件对化学平衡的影响旧平衡 平衡移动 平衡过程温度的影响：升温，平衡向吸热方向移动；降温，平衡向放热方向移动。浓度的影响Q<K,平衡右移〔正向〕；Q=K,处于平衡状态；Q>K,平衡左移〔逆向〕。六、检测题以系加压后，对化学反响速率没有影响的是〔 〕2SO＋O=2SO2 2 3B.CO＋HO(气)=CO＋H2 2 2C.CO＋HO=HCO2 2 2 3D.OH－＋H＋＝HO22molA1molB2A(g)＋B(g) xC(g)，到达平衡后，C的体积分数为w％；假设维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，到达平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为〔 〕只能为2 B．只能为3C．可能为2，也可能为3 D．无法确定NOCONCO2 2的以下表达中正确的选项是 〔 〕使用催化剂能加快反响的速率B．使一种反响物过量能提高反响的速率C．转变压强对反响速率没有影响D．降低温度能加快反响速率把以下四种X溶液分别参加四个盛有10ml，2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进展反响，其中反响最快的是〔 〕A．10℃20mL3mol/L的XB．20℃30mL2molLXC．10℃10mL4mol/L的XD．10℃10mL2mol/L的X5.对于反响NO5.对于反响NO＋SO2 2NO(气)＋SOQ，以下表达正确的选项是〔〕36.其它条件不变，上升温度能增大反响速率的缘由是 〔 〕A．单位体积内分子数增多单位体积内活化分子数增多C．单位体积内有效碰撞次数增多D．单位体积内有效碰撞次数削减参考答案【解析】压强对没有气体参与的反响无影响，B选项有气体参与反响加压后平衡不移动，但化学【答案】D【解析】这是一道关于在恒温恒容条件下的等效平衡问题，应当包括两种状况。假设x等于3，则这一反响是一个前后气体体积不变的类型，因此只要满足其次种投料方式中按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与第一种投料方式相等即可达到等效平衡。假设x不等于3，则须满足其次种投料方式通过可逆反响的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与第一种投料方式完全相等，才能使二平衡等效。正确答案为C。【答案】C【解析】该反响的方程式为：2CO＋2NO=N＋2CO2 2这里虽然列出了化学方程式，其实反响速率与化学方程式无关。反响的速率只与浓度、温度、催化剂有关，气体的反响还与压强有关。此题中，B不正确，由于一种皮应物过量并不肯定是反响物浓度增加。一种反响物过量只能使另一种反响物转化率提高，不涉及反响的速率问题；C也不正确，对气体来说，转变压强必定影响速率；D也不正确，降低温度只能降低反响速率。【答案】A反响最快，然后比较温度的凹凸。【解析】化学反响的速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。当在其它条件一样的状况下，温度高化学反响速率快，温度低化学反响速率慢。分析此题，要比较反响速率的大小，在其它条件不变的状