(第四课时)
【提问】温度和浓度是怎么影响化学平衡的?
【教师】这节课我们主要来看看度对于有气体参加反应或生成的化学反应,压强对化学平衡
的影响。首先大家预习一下P49的《交流?研讨》
【学生】预习一下P49的《交流?研讨》
【补充】在讲到压强对平衡的影响时,大家要注意:压强只对有气体参与或生成的化学反应
的平衡有影响。因为压强对固体或液体的影响不大。那么气体的压强还与哪些因素有关呢?我们先来补充一下有关气体压强的相关知识。
PV = nRT
温度一定,气体的物质的量一定时: P =
nRT
, V
PV
即:1 = 2 (1)
P2V1
温度一定,体积一定时: P =
nRT
= cRT V
Pnc
即:1 = 1 = 1 (2)
P2n2c2 温度一定,压强一定时: V =
即:
nRT
P
V1n1
= (3) V2 n2
cC(g)+ dD(g)这个有气体参与和生成的反应:现
对于aA(g)+bB(g)
定义气体物质系数的变化值△vg= c+d-a-b
【交流研讨】填表 编号 1 2 3 反应 N2+O2 N2+3H2 N2O4 2NO 2NH3 2NO2 气态物质系数的该变量△vg 0 -2<0 1>0 K [NO]2/[N2][O2] [NH3]2/[N2][H2]3 [NO2]/[N2O4] 2【实验现象】A→b→c红棕色先变红后变深 【分析】对于N2O4
[NO2]2
2NO2 , 达平衡时,K= [N2O4]
c(NO2)2
体积缩小一半,压强增大一倍,浓度增大一倍,故红棕色先变深,此时 Q=
c(N2O4)
因为浓度的增大幅度一样,但分子NO2的浓度的指数不分母N2O4的浓度的指数大,
故分子的值的增大的幅度更大。即此时:Q>K,要达到新的平衡,则Q值要减小,
即c(NO2)减小,c(N2O4)增大,平衡左向,向气态物质系数减小的方向移动。故后红棕色变浅。
【实验】迅速将活塞有5cm3处拉至20cm3处, 【现象】红棕色先变浅后变红 【分析】对于N2O4
[NO2]2
2NO2 , 达平衡时,K = .
[N2O4]
c(NO2)2
体积增大,压强减小,浓度减小,故红棕色先变浅,此时 Q =
c(N2O4)
因为浓度的减小幅度一样,但分子NO2的浓度的指数不分母N2O4的浓度的指数大,
故分子的值的减小的幅度更大。即此时:Q 【举例】再如:4500C时N2与H2反应合成NH3的数据 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 压强(Mpa) ωNH3 (%) 何移动。 (1)使容器的体积减小 (2)保持容器体积不变,充入一定量的N2 (3)保持容器体积不变,充入一定量的NH3 (4)保持容器体积不变,充入一定量的He 注意利用K、Q的大小判断。 【总结】只涉及固体或液体的反应,忽略压强改变的影响。 对于气体,改变压强,就是改变浓度,若改变压强没有引起浓度的变化,那么平衡也不一定。 【板书结论】3.压强的影响 在其它条件不变的情况下, △vg≠0, 增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 改变压强一定要改变浓度,否则平衡不发生移动 【练习】1.分析下列两个可逆反应达到平衡后,当改变压强平衡是否移动?怎样移动? ①H2 + I2(g) 2HI ②CO2 + C(s) 2CO 1 2.0 5 9.2 10 16.4 30 35.5 60 53.6 100 69.4 【练习】在一个密闭容器中,发生以下反应:N2+3H2 2NH3 ,讨论以下情况下的平衡如 反应 增大压强 减小压强 ① ② 不移动 向逆反应方向移动 不移动 向正反应方向移动 【答案】 【板书】△vg=0,改变压强,平衡不移动。 【练习】2.已知NO2能形成二聚分子2NO2(g) N2O4(g) △H = -57.2kJ?mol-1 。现在要 测定NO2的相对分子质量,应采用的适宜条件为( A ) A、高温低压 B、低温高压 C、低温低压 D、高温高压 【板书小结】化学平衡移动规律 升高温度,平衡向吸热反应方向移动; 降低温度,平衡向放热反应方向移动。 增大反应物浓度或减小生成物浓度时,平衡向正向(或向右)移动; 减小反应物浓度或增大生成物浓度时,平衡向逆向(或向左)移动。 △vg≠0,增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 △vg=0, 改变压强,平衡不移动。 【教师】介绍“勒?夏特列原理”,也叫化学平衡移动原理: 改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能够减弱(不是消除)这种改变的方向移动。 【举例】aA(g)+bB(g) 升高温度 降低温度 增大反应物的浓度或减小反应物的浓度 减小反应物的浓度或增大反应物的浓度 若a+b>c+d: 压缩体积,使压强增大 增大体积,使压强减小 若a+b=c+d: cC(g)+ dD(g) △H>0 注意:其适用条件:封闭体系中只改变一个条件。而用KQ的大小比较判据时,一切条件都可适用(改变两个以上的条件都 可以)。 【练习】1.某一化学反应,反应物和生成物都是气体,改变下列条件一定能使化学平衡向 正反应方向移动的是( A ) A.增大反应物浓度 B.减小反应容器的体积 C.增大生成物浓度 D.升高反应温度 2.已知化学反应2A(?)+B(g)方向移动,则( D ) 2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应 A.A是气体,C是固体 B.A、C均为气体 C.A、C均为固体 D.A是固体,C是气体 【板书设计】 3.压强的影响 在其它条件不变的情况下, △vg≠0, 增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 △vg=0, 改变压强,平衡不移动。 4.小结:化学平衡移动规律 升高温度,平衡向吸热反应方向移动; 降低温度,平衡向放热反应方向移动。 增大反应物浓度或减小生成物浓度时,平衡向正向(或向右)移动; 减小反应物浓度或增大生成物浓度时,平衡向逆向(或向左)移动。 △vg≠0,增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 增大压强,平衡向气态物质系数减小方向移动 △vg=0, 改变压强,平衡不移动。 5.勒?夏特列原理 改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。 【作业】 1.在一个1L的密闭容器中,充入3.6mol的SO2和1.8molO2,在适当温度和催化剂的作用下发生如下反应:2SO2(g)+ O2(g) 催化剂 加热 2SO3(g) K=200,求达到平衡时各物质的浓度。 2.在一个1L的密闭容器中,充入3.6mol的SO3,在适当温度和催化剂的作用下发生如下反 应:2SO2(g)+ O2(g) 催化剂 加热 2SO3(g) K=200,求达到平衡时各物质的浓度。 为讲等效平衡作准备 3.把0.6molX气体、0.4molY和0.1molW气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应: 3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g),5min末测得体系中含有0.3molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol·L·min,求 (1)上述反应中Z气体的化学计量数n的值 (2)该反应的平衡常数的值 (3)上述反应在5min末时,Y的转化率 -1 -1
[化学]鲁科版选修4《化学反应原理》教案:2.2《化学反应的限度》(第4课时)
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