压强对化学平衡的影响(不再是难题)

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压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响是学生难以理解的知识点,为了让学生有系统的掌握,总结如下;首先,压强只对气体有影响,因此,分析压强对平衡的影响,需要看物质的状态是不是气体。

对于有气体参加的反应,分以下情况:1.对于等体反应,P的改变不对平衡产生影响,平衡不移动,但是速率增大或减小。

2.对于非等体反应,(1)恒温,恒压下的容器,充入惰性气体或稀有气体,相当V增大,对原平衡减小压强。

(2)一定温度下,减小或增大容器的体积,对于压强是增大或减小(a)若题目给出方程式,可以根据方程式本身的特点(体积增大或减小)判断平衡移动方向。

(b)若题目给出某物质的变化了的浓度或转化率或百分含量A,该变化值是平衡移动后的,理应分析体积改变瞬间时浓度、转化率、百分含量的变化量B,比较A与B的大小,判断平衡移动的方向例题:1、在密闭容器中发生反应:a X(g)+b Y(g)c Z(g)+d W(g) 反应达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的 1.8倍。

下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动B.(a+b)>(c+d)C.Z的体积分数变大D.X的转化率变小2、在密闭容器中发生反应:a A(g)c C(g)+d D(g)反应达到平衡后,保持温度不变将气体体积增大到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍。

下列叙述正确的是A.A的转化率变大 B.平衡向正反应方向移动C.D的体积分数变大 D.a<c+d3.某温度下,将2molA和3molB充入一密闭容器中,发生反应a A(g)+B(g)Z(g)+W(g),5分后达到平衡。

如温度不变将容器扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则()A、a=2B、a=1C、a=3 D .无法确定a的值4.恒温下,反应a A(g)c C(g)+d D(g) 达到平衡后,将容器体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,X的浓度有原来的0.1mol/L 增大到0.19mol/L。

压强对化学平衡的影响.

压强对化学平衡的影响.

用v--t图象表示
加压引起平衡移动,针对哪些反应? 对于可逆体系里有气体的反应。且反应前后气体体 积有变化的可逆反应。 是否所有有气体参与的反应,加压平衡都朝正方向 移动? 增加压强,平衡向气体体积缩小的方向移动;如果 减压,平衡向气体体积增大的方向移动。
对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)分析增大压强或者减小压强引起平 衡移动,可以分为几种情况? 若a+b>c
总结填表,得出规律:
条件改变 平衡移动 化学反应 化学平衡 的结果 速率变化 移动 反应物浓度 反应物浓度 生成物浓度 生成物浓度 气体分子数减小 压强减小 气体分子数增大 压强增大 吸热方向 温度降低 放热方向 温度升高
反应物浓度 反应物浓度 生成物浓度 生成物浓度 增大压强 减小压强 升高温度 降低温度
下列现象可利用勒夏特列原理解释的有:
1. 2. 3. 4. 5. 6. CO2难溶于饱和的NaHCO3溶液 由H2、I2(g)、 HI组成的平衡体系,加压后颜色加深 实验室常用饱和食盐水除去Cl2中的HCl 加压可使CO2在水中溶解度增大 在醋酸中加入足量NaOH,可使醋酸几乎完全电离 在氨水中加入MgCl2溶液有白色沉淀,在氨水和 NH4Cl的混合溶液中加入MgCl2溶液无白色沉淀.
4、在反应Fe3++3SCN平衡有何影响?
Fe(SCN)3达平衡后加压,对
5、在已经处于化学平衡的体系中,如果下列量发生 变化一定能表明平衡发生移动是( ) A、反应混合物的浓度 B、正逆反应速率 C、反应混合物的压强 D、各组分所占的百分含量 E、反应物的转化率
6、将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合,发生 如下反应: aA + bB cC(固)+ 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,此时反应达到平 衡。 (1)该反应方程式中,各物质的系数分别为: 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_______

压强对平衡的影响

压强对平衡的影响

思考:对于反应
高温
H2O+CO
催化剂
H2+CO2
如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动? 速率-时间关系图:
V(molL-1S-1) V’正= V’逆 V正= V逆
增大压强,正逆反 应速率均增大, 但增大倍数一样, V’正= V’逆,平衡不 移动。
T(s)
0
t2
例2:合成氨反应:N2+3H2 2NH3; △H<0 。图中 t1到t4时刻表示反应平衡后,只改变某一条件(其他 条件不变)时化学反应速率与时间的变化曲线。请指 出t1到t4时刻分别改变什条件?
反应前后气体分子数目不相等的可逆反应
增大压强:
V V(正) V(正) V(逆)
v正增大;v逆增大
v正 > v逆
平衡向正反应向移动
V(逆)
向气体分子数减小的方向移动)
0
t
mA(g)+nB(g)
已知:
pC(g)+qD(g);△H>0
m+n>p+q
V V(正)
反应前后气体分子数目不相等的可逆反应
减小压强: v正减小;v逆减小 v正 < v 逆 平衡向逆反应方向移动
V(逆)
0
V(逆)
V(正)
向气体分子数增大的方向移动)
t
1)先决条件: 反应体系中有气体参加且反应 前后气体分子数不等的反应。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b≠c+d 2)结论:
对于反应前后气体分子数不相等的化学反应,
在其它条件不变的情况下:
增大压强,会使化学平衡向着气体分子数目减少的方 向移动,减小压强,会使化学平衡向着气体分子数目 增多的方向移动。

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响
E . Fe3++ n SCN2NH3(g)
2SO3(g)
2CO(g) 液体的反应, 液体的反应, 压强的影响极 其微弱, 其微弱,可以 不予考虑。 不予考虑。
[Fe(SCN)n] 3-n
迁移应用: 迁移应用:
3、一定温度下,合成氨工业中, 、一定温度下,合成氨工业中, N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 反应在密闭容 器内已达到平衡状态。 器内已达到平衡状态。 已达到平衡状态 若维持体积不变,充入氩气。 若维持体积不变,充入氩气。 压强怎样变化? 压强怎样变化?增大 平衡是否移动?为什么? 平衡是否移动?为什么? 不移动 充入氩气。 充入氩气。 若维持压强不变, ② 若维持压强不变, 平衡是否移动?为什么? 平衡是否移动?为什么? 逆向移动
分析下列两个可逆反应达到平衡后, 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? 是否移动?怎样移动? ①H2(g)+ I2(g) ②CO2(g) + C(s) 反应 ① ② 2HI(g) 2CO(g) 减小压强
不移动
增大压强
不移动
向逆反应方向移动 向正反应方向移动
练习: 练习
化学平衡移动规律: 化学平衡移动规律:
封闭体系中,如果仅改变平衡体系的一个条件 仅改变平衡体系的一个条件 封闭体系中,如果仅改变平衡体系的一个 如温度、浓度、压强),平衡将向减弱 ),平衡将向减弱这个 (如温度、浓度、压强),平衡将向减弱这个 改变的方向移动。 改变的方向移动。 利用浓度商和平衡常数的大小关系来判 断化学平衡的移动方向是普遍适用的。 断化学平衡的移动方向是普遍适用的。
2NO2 (g) 红棕色
现象: 现象: 先变浅后变深 解释: 先变浅是由于气体体积增大, 解释: 先变浅是由于气体体积增大, 浓度变小。 浓度变小。 后变深,是由于平衡向正 后变深,是由于平衡向正反应 方向移动了。 方向移动了。

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响化学平衡是指在封闭条件下,化学反应中反应物与生成物的浓度达到一定比例的状态。

压强是指单位面积上的力的大小,对化学平衡的影响主要体现在气相反应中,下面将从三个方面分别阐述压强对化学平衡的影响。

一、压强对气相反应平衡位置的影响气相反应中,当反应物与生成物的气体分子数不等时,压强的变化会影响反应的平衡位置。

根据Le Chatelier定律,增加压强会使平衡位置向压力增加的方向移动。

1.反应物分子数较多时:当反应物的气体分子数较多时,增加压强会使平衡位置向生成物的方向移动。

这是因为增加压强会使反应物浓度减小,而生成物浓度增大,从而减小反应物分子数过多的不利影响,使反应物转化为生成物,达到平衡。

2.反应物与生成物分子数相等时:当反应物和生成物的气体分子数相等时,增加或减小压强不会改变平衡位置。

因为对于该类反应,反应物与生成物的浓度已经达到平衡浓度,增加或减小压强不会改变反应物与生成物的浓度比例,平衡位置保持不变。

3.生成物分子数较多时:当生成物的气体分子数较多时,增加压强会使平衡位置向反应物的方向移动。

增加压强会使生成物的浓度减小,而反应物浓度增大,从而减小生成物分子数过多的不利影响,使生成物转化为反应物,达到平衡。

二、压强对气相反应速率的影响在气相反应中,压强的变化会影响反应速率。

增加压强会使反应速率加快,而减小压强则会使反应速率减慢。

这是因为增加压强会增加气体分子的碰撞频率和碰撞力度,从而增加反应发生的机会,促进反应速率的加快;减小压强则会减少气体分子的碰撞频率和碰撞力度,导致反应发生的机会减少,使反应速率减慢。

三、压强对平衡常数的影响压强的变化对于达到新的平衡时反应物与生成物的浓度比例有影响,从而对平衡常数有影响。

对于气相反应,在Le Chatelier定律的影响下,增加压强会使平衡常数增大,而减小压强则会使平衡常数减小。

平衡常数的变化与压强的关系可以通过Gibbs-Helmholtz方程进行推导。

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响说明:①改变体系的压强相当于改变体系的体积,也就相当于改变气体物质的浓度(如增大体系的压强相当于增大气体物质的浓度),所以压强对化学平衡的影响对应于浓度对化学平衡的影响。

②对反应前后气体体积不变的平衡体系,压强改变不会使平衡发生移动。

③恒温恒容条件下,向容器中充入稀有气体,平衡不发生移动。

因为虽然气体总压强增大了,但各反应物和生成物的浓度都不改变。

④恒温恒压条件下,向容器中充入稀有气体,平衡会向气体体积增大的反应方向移动。

因为此时容器体积增大了,各反应物和生成物的浓度都降低从而引起平衡移动。

【例题1】反应NH4HS(s)H2S(g) +NH3(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况下,平衡不发生移动的是( )A.移走一部分NH4HSB.其他条件不变,通入SO2气体C.其他条件不变,充入NH3D.保持压强不变,充入氮气【例题2】某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡。

测得平衡时物质的量之比为A:B:C=2:2:1。

保持温度不变,以2 : 2 :1的体积比再充入A、B、C,则()A.平衡向正反应方向移动B.平衡不移动C.C的百分含量增大D.C的百分含量有可能减小小结:变式探究一恒温恒压下,在2molN2和6molH2反应达到平衡的体系中,通入1 mol的N2和3 mol的H2,下列说法正确的是()A.平衡向正方向移动,N2的体积分数增大B.平衡向正方向移动,N2的转化率减少C.达到新平衡后,NH3的物质的量浓度不变D.达到新平衡后,NH3的物质的量是原平衡的1.5倍变式探究二在一密闭容器中,反应aA(气)bB(气)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.物质B的质量分数增加了D.a > b变式探究三在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入a mol NO2发生如下反应:2N02 (气)N204 (气),达到平衡后,再向该容器内充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是()A.平均相对分子质量增大B.NO2的转化率提高C.压强为原来的2倍D.颜色变深变式探究四对已达到化学平衡的下列反应2X(g) +Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是()A.逆反应速率加大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小,正反应速率加大,平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动。

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响

压强对化学平衡的影响操作方法用一支注射器(50mL或更大些的)吸入约30mL二氧化氮和四氧化氮的混合气体,并将针头插入胶塞封闭。

然后推针管将二氧化氮急速压缩,观察针管内气体的颜色变化。

再拉针管使二氧化氮气体急速膨胀,观察管内气体的颜色变化。

实验现象当推针管急速压缩气体时,可以看到针管内气体颜色先变深后慢慢变浅。

当拉针管急速膨胀气体时,针管内气体颜色先变浅后慢慢变深。

实验结论管内气体存在平衡,推针管气体颜色先深后浅,是因为管内气体体积减小,浓度增大而变深,后变浅是因压强增大使平衡向生成物方向移动。

四氧化二氮为无色气体,所以混合气体颜色变浅。

拉针管时气体颜色先浅后深,是因为拉针管,管内气体体积膨胀,压强减小,浓度降低,后变深是因为压强减小,使上述平衡左移,生成较多红棕色气体。

综合上述实验可知,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,会使平衡向着气体体积增大的方向移动。

实验考点1、压强影响平衡的实质;2、浓度和压强对平衡影响的异同。

经典考题1、在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()A、平衡向正反应方向移动了B、物质A的转化率减少了C、物质B的质量分数增加了D、a>b试题难度:易2、体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同条件下发生反应:并达到平衡,在这个过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2转化率为p%,则乙容器中SO2转化率为()A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、无法判断试题难度:中3、反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g),在某一温度下达到平衡.下列各种情况,不能使平衡发生移动的是()A、某他条件不变时,通入SO2气体B、移走一部分NH4HS固体C、容器体积不变,充入N2D、压强不变时,充入N2试题难度:难答案1 答案:AC2 答案:B解析:该反应是一个正向气体的物质的量减小的反应,乙容器保持压强不变,体积会减小,平衡时压强比甲中大,相对于甲容器,乙中平衡右移,转化率增大。

谈谈压强对于化学平衡的影响

谈谈压强对于化学平衡的影响

谈谈压强对于化学平衡的影响先看看中学化学教科书上是怎么说的:全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学第二册【人民教育出版社化学室编著人民教育出版社2007年1月第2版】P38:我们可以合成氨反应为例来说明压强对化学平衡的影响:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在该反应中,1体积N2与3体积H2反应生成2体积NH3,即气态物质的总体积发生了变化,反应后气体总体积减少了。

表2-1列入的是450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据。

表2-1 450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPa 1 5 10 30 60 100NH3 / % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4从上述实验数据可以看出,对于反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其它条件不变的情况下,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。

在有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有变化,例如:2HI(g) H2(g) +I2(g)(2体积)(1体积)(1体积)在这种情况下,增大或者减小压强都不能使化学平衡发生移动。

*实验数据好像很明显地验证了结论的正确性,但是增大压强的确切意思并未明确地揭示出来。

再来看:普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理【人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心编著人民教育出版社2007年2月第3版】P21:正数第五行:对于气体反应来说,增大压强(减小容器容积)……减小压强(增大容器容积)……*这几句话虽然是针对反应速率说的,但实际上谈到对化学平衡的影响时,意义也是一样的【注意括号中的内容!】●讨论一下上面的内容:合成氨工业上是怎样增大气体压强的呢?合成氨时,是用压缩机把氮氢混合气(一般为物质的量之比为1 :3),压入合成塔中,合成塔的容积是一定的,所以增大压强就是继续往进鼓气,也就是说,如果1MPa时,合成塔中一共有amol混合气的话,5MPa时,合成塔中一共就得有5amol混合气【此时,氮气、氢气的浓度都是1MPa时的5倍!】,根据测出的氨气的体积分数,可以知道,该反应在(温度都是450℃)5MPa压强下的平衡点比1MPa压强下的平衡点靠右。

压强变化对化学平衡的影响(PPT)

压强变化对化学平衡的影响(PPT)
3
(p+q(p+q-m-n) × = a
2011-6-28
c(A)m 专题二 化学反应速率与化学平衡 c(B)n
讨论 完成P54表2-11 完成P
可逆反应
平衡常数 改变压强对平衡的影响 表达式 增大压强 减小压强
N2(g)+ 3H2(g) ⇌ c2 (NH3) K= 2NH3(g) c(N2 ) ⋅ c3(H2 ) c2 (NO2 ) N2O4(g) ⇌ K= c(N2O4 ) 2NO2(g) c(CO2 ) FeO(s)+CO(g)⇌ FeO(s)+CO(g)⇌ K = c(CO) Fe(s)+CO2(g)
0
②m+n﹥p+q m+n﹥
2011-6-28
t0
③m+n﹤p+q m+n﹤
9
t
专题二 化学反应速率与化学平衡
3.注意要点
(1)压强变化实际上是通过引起反应物或生成 压强变化实际上是通过引起反应物或生成 物浓度发生变化导致化学平衡移动的 物浓度发生变化导致化学平衡移动的 增大压强,反应达到新平衡时的速率总是 (2)增大压强,反应达到新平衡时的速率总是 大于原平衡的;减小压强,反应达到新平衡时 大于原平衡的;减小压强,反应达到新平衡时 的反应速率总是小于原平衡的 (3)压强变化相应的速率-时间图像和浓度变化 压强变化相应的速率的不同,其中有两个突变点 两个突变点, 的不同,其中有两个突变点,v正和v逆同时改变
0
2011-6-28
t ①m+n=p+q
专题二 化学反应速率与化学平衡 8
mA(g)+nB(g)
v
V(正) V(正 原平衡 V’ (逆) (逆 V(逆) V(逆 V’ (正) (正 新平衡

压强对化学平衡的影响(不再是难题)

压强对化学平衡的影响(不再是难题)

案例名称《压强对化学平衡影响》科目高中化学化学选修4 教学对象高二新生课时1课时提供者彭伟一、教材内容分析化学平衡属于必考部分的基本理论部分的重要内容。

包括:1、化学反应的可逆性,2、化学平衡建立过程和化学平衡状态标志。

3、化学平衡常数,进行简单计算。

4、外界条件对反应速率和化学平衡的影响,及化学平衡移动的一般规律。

5、反应速率和化学平衡理论进行的调控生产、生活、科研。

6、平衡图像。

二、学习者特征分析学生在第二节第一课时已经学习了化学平衡常数,知道了一个具体的反应方程式,平衡常数只与温度有关。

知道了浓度商与平衡常数大小比较可以判断是否平衡或者化学反应的方向。

三、教学重点、难点教学重点:压强对化学平衡的影响教学难点:压强对化学平衡的影响、纯数学理论的推导,及实验的验证。

四、教学方法思考分析、讨论、交流、讲解、归纳、启发诱导法实验探究法五、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图时间旧知回顾导入新课多媒体展示:(1)平衡时Q=K,如何破坏平衡(2)原平衡到新平衡叫什么(3)如何使得Q≠K(1)回答:破坏平衡就是使得Q≠K,经过一段时间最终建立新平衡(2)回答:平衡移动。

(3)因为平衡时Q=K,改变Q或者K都能做到,如改变温度,或者改变浓度。

复习巩固化学平衡的基本概念,平衡移动的基本原理、极其本质,多媒体展示引入新课温度对平衡的影响是怎么样的,浓度呢?改变一种物质的浓度会改变Q,改变多种物质的浓度也会改变Q,比如加压(缩小体积)或者减压(扩大体积)。

那么改变压强,化学平衡会发生怎样的移动?移动有什么规律?升温平衡向吸热方向移动,放热平衡向放热方向移动(2)增加反应物浓度或者能减少生产物浓度,平衡正向移动,减少反应物浓度或者增加生产物浓度,平衡逆向移动。

复习温度浓度影响的基本规律,为下一部分内容做铺垫。

新课分析分析过程结论观察与思考[板书]第二节影响化学平衡的条件3 压强对化学平衡的影响对于一切可逆反应:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)达到平衡时各物质浓度为[A],[B],[C],[D]。

压强对化学平衡的影响解释

压强对化学平衡的影响解释

03
压强对化学平衡常数(Kp)的 影响
压强与化学平衡常数的关系源自压强影响气体浓度在大气中,气体分子的数目与压强成正 比。因此,压强变化会直接改变气体分 子的浓度。
VS
气体浓度与化学平衡
对于涉及气体的化学反应,气体浓度的变 化有可能影响反应的平衡状态。
压强变化对Kp值的影响
压强增加
当压强增加时,涉及气体的化学反应的平衡 会向着气体分子数减少的方向移动,以保持 恒定的Kp值。因此,在这种情况下,Kp值 将保持不变。
原理解释
压强变化引起气体分子间碰撞频率的改变,从而影响反应物和生成物的浓度,导 致化学平衡的移动。
等容条件下的压强变化
平衡移动
在等容条件下,压强的增加会导致平衡向气体总摩尔数减少的方向进行,以维持恒定的体积和压强;反之,压强 的减小会导致平衡向气体总摩尔数增加的方向进行。
原理解释
等容条件下,压强变化直接改变了气体分子的浓度,从而影响反应物和生成物的浓度,引起化学平衡的移动。
生物医学应用
探索压强对生物体内化学反应平衡的 影响,为药物设计、疾病治疗等生物 医学领域提供新思路。
THANKS
感谢观看
汽车尾气系统中的催化转化器在特定压强下对尾气中的有 害物质进行转化。压强变化可能影响催化转化器的效率, 从而影响尾气中有害物质的排放水平。
实例三:工业气体分离过程中的压强控制
气体溶解度
在工业气体分离过程中,压强的变化可以影响气体在 液体中的溶解度。通过改变压强,可以调控气体在液 体中的溶解度,从而实现气体的分离和纯化。
真实条件下的压强变化
影响因素
在真实条件下,压强变化可能受到温度、体积、气体种类和数量的影响,这些因素共同决定化学平衡 的移动方向。

如何正确理解和讲授压强对化学平衡的影响

如何正确理解和讲授压强对化学平衡的影响

如何正确理解和讲授压强对化学平衡的影响作者:宋冬冬来源:《中学教学参考·理科版》2011年第03期在影响化学平衡的条件(浓度、温度、压强、催化剂)中,压强对平衡的影响是比较复杂,在教师讲授和学生理解、学习的过程中往往会遇到一些困惑,那么该如何正确理解和讲授压强对化学平衡的影响呢?一、问题的发现在关于影响化学平衡的条件这一部分的参考资料中常常会遇到这样的题目:向一个容积固定的密闭容器中充入氮气和ol氢气,在一定条件下发生反应达到平衡,(1)向平衡体系中再充入氨气平衡如何移动?(2)向该平衡体系中再充入氦气平衡如何移动?(3)若该容器是一个体积可变的密闭容器,平衡后保持压强恒定,再充入氦气平衡如何移动?课本上给出的压强对化学平衡的影响的结论是:对于反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变时,增大压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强会使化学平衡向气体体积增大的方向移动。

依据上述结论,第一问和第二问中容器容积不变,充入氨气或氦气后体系压强增大,平衡应向气体体积缩小的方向即正反应方向移动;第三问容器容积可变,再充入氦气,压强仍保持不变,平衡应该不移动。

这三个看似正确的结论都不正确,难道是书上由实验得出的结论错了?不然。

关键在于对其中“压强”一词的理解。

二、压强是如何影响化学平衡的压强的变化对没有气体参加的化学反应影响不大。

对于由气体参加且反应前后气体的物质的量有变化的反应,压强变化将对化学平衡产生影响。

我们以合成氨反应[]为例,运用化学平衡的知识,在一定温度下,可逆反应达平衡时,生成物浓度以反应方程式中计量数为指数的幂的乘积与反应物的浓度以反应方程式中计量数为指数的幂的乘积之比是一个常数,即化学平衡常数()。

合成氨的反应在某温度下达到平衡状态时:[][]如果化学反应是气相反应,化学平衡常数()也可以用平衡时各物质的分压来表示。

合成氨的反应在某温度下达到平衡状态时:[][],其中,为个组分气体的分压。

谈谈压强对于化学平衡的影响

谈谈压强对于化学平衡的影响

谈谈压强对于化学平衡的影响先看看中学化学教科书上是怎么说的:全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学第二册【人民教育出版社化学室编著人民教育出版社2007年1月第2版】P38:我们可以合成氨反应为例来说明压强对化学平衡的影响:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在该反应中,1体积N2与3体积H2反应生成2体积NH3,即气态物质的总体积发生了变化,反应后气体总体积减少了。

表2-1列入的是450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据。

表2-1 450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPa151********NH3 / % 2.09.216.435.553.669.4从上述实验数据可以看出,对于反应前后气体总体积发生变化的化学反应,在其它条件不变的情况下,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。

在有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有变化,例如:2HI(g) H2(g) +I2(g)(2体积)(1体积)(1体积)在这种情况下,增大或者减小压强都不能使化学平衡发生移动。

*实验数据好像很明显地验证了结论的正确性,但是增大压强的确切意思并未明确地揭示出来。

再来看:普通高中课程标准实验教科书化学选修4 化学反应原理【人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心编著人民教育出版社2007年2月第3版】P21:正数第五行:对于气体反应来说,增大压强(减小容器容积)……减小压强(增大容器容积)……*这几句话虽然是针对反应速率说的,但实际上谈到对化学平衡的影响时,意义也是一样的【注意括号中的内容!】●讨论一下上面的内容:合成氨工业上是怎样增大气体压强的呢?合成氨时,是用压缩机把氮氢混合气(一般为物质的量之比为1 :3),压入合成塔中,合成塔的容积是一定的,所以增大压强就是继续往进鼓气,也就是说,如果1MPa时,合成塔中一共有amol混合气的话,5MPa时,合成塔中一共就得有5amol混合气【此时,氮气、氢气的浓度都是1MPa时的5倍!】,根据测出的氨气的体积分数,可以知道,该反应在(温度都是450℃)5MPa压强下的平衡点比1MPa压强下的平衡点靠右。

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案例名称《压强对化学平衡影响》科目高中化学化学选修4 教学对象高二新生课时1课时提供者彭伟一、教材内容分析化学平衡属于必考部分的基本理论部分的重要内容。

包括:1、化学反应的可逆性,2、化学平衡建立过程和化学平衡状态标志。

3、化学平衡常数,进行简单计算。

4、外界条件对反应速率和化学平衡的影响,及化学平衡移动的一般规律。

5、反应速率和化学平衡理论进行的调控生产、生活、科研。

6、平衡图像。

二、学习者特征分析学生在第二节第一课时已经学习了化学平衡常数,知道了一个具体的反应方程式,平衡常数只与温度有关。

知道了浓度商与平衡常数大小比较可以判断是否平衡或者化学反应的方向。

三、教学重点、难点教学重点:压强对化学平衡的影响教学难点:压强对化学平衡的影响、纯数学理论的推导,及实验的验证。

四、教学方法思考分析、讨论、交流、讲解、归纳、启发诱导法实验探究法五、教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图时间旧知回顾导入新课多媒体展示:(1)平衡时Q=K,如何破坏平衡(2)原平衡到新平衡叫什么(3)如何使得Q≠K(1)回答:破坏平衡就是使得Q≠K,经过一段时间最终建立新平衡(2)回答:平衡移动。

(3)因为平衡时Q=K,改变Q或者K都能做到,如改变温度,或者改变浓度。

复习巩固化学平衡的基本概念,平衡移动的基本原理、极其本质,多媒体展示引入新课温度对平衡的影响是怎么样的,浓度呢?改变一种物质的浓度会改变Q,改变多种物质的浓度也会改变Q,比如加压(缩小体积)或者减压(扩大体积)。

那么改变压强,化学平衡会发生怎样的移动?移动有什么规律?升温平衡向吸热方向移动,放热平衡向放热方向移动(2)增加反应物浓度或者能减少生产物浓度,平衡正向移动,减少反应物浓度或者增加生产物浓度,平衡逆向移动。

复习温度浓度影响的基本规律,为下一部分内容做铺垫。

新课分析分析过程结论观察与思考[板书]第二节影响化学平衡的条件3 压强对化学平衡的影响对于一切可逆反应:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)达到平衡时各物质浓度为[A],[B],[C],[D]。

改变条件,加压,体积缩小,各种物质浓度同等倍数增大,假设都增大到原来的m(m›1)倍,此时c(A)=[A]m,c(B)=[B]m,c(C)=[C]m,c(D)=[D]m。

把c(A)=[A]m,c(B)=[B]m,c(C)=[C]m,c(D)=[D]m代入Q表达式c c(C)c d(D)Q=c a(A)c b(B)得Q/K=m c+d-a-b (m>1)(1)当c+d>a+b时,Q>K,宏观上反应逆向进行,微观上V(逆)>V(正),最终达到平衡,即平衡逆向移动(加压向气体分子数减少的方向移动)。

(2)当c+d<a+b时,Q<K,宏观上反应正向进行,微观上V(正)>V(逆),最终达到平衡,即平衡正向移动(加压向气体分子数减少的方向移动)。

所以:增大压强平衡向气体分子数减少的方向移动。

同理,减压体积扩大时,Q/K=mc+d-a-b(0<m<1),平衡向气体分子数增加的方向移动。

对于气体分子总数不变的反应,c+d-a-b=0,Q=K平衡不移动。

对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度变化极其微小Q=K不变,平衡不移动。

同理,减压体积扩大时,由Q/K=mc+d-a-b(0<m<1),平衡向气体分子数增加的方向移动。

认真记笔记并回答老师的提问。

学生跟着老师的思路思考,回答。

学生通过教师讲解加压对平衡的影响,分析减压对平衡的影响,学生分组练习学生回答:对于气体分子不变的反应,改通过分析,确定改变压强的实质:改变了浓度,改变了Q,使得Q不等于K,平衡被破坏,最终建立新的平衡。

根据改变压强实质使得各种气体浓度同等倍数变化。

利用Q的表达式,从理论上证明增大压强,各种浓度同等倍数增大,找出Q与K的大小关系(与气体系数有关)。

总结出增大压强对平衡的影响。

由于证明并不复杂,板书对于气体分子总数不变的反应,c+d-a-b=0,Q=K 平衡不移动。

对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度变化极其微小Q=K 不变,平衡不移动。

实验:如图用注射器(50 mL 或更大些的)吸入约30mL NO 2和N 2O 4的混合气体(使注射器的活塞到达I 处)。

吸入气体后,将细管端用橡皮塞加以封闭,然后把注射器的活塞往外拉到Ⅱ处。

观察当活塞反复地从I 处到Ⅱ处及从Ⅱ处到I 处时,管被混合气体颜色的变化。

3.压强对化学平衡的影响(改变了Q) 1)增大压强:平衡向气体分子数减少的方向移动 (2)减压:体积扩大时,平衡向气体分子数增加的方向移动(3)对于气体分子总数不变的反应,改变压强时,Q 不变,平衡不移动 (4)对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度变化极其微小Q=K 不变,平衡不移动。

变压强平衡表移动。

回答:没有气体参与的反应,改变压强,平衡不移动观察溶液颜色变化。

学生讨论分析观察溶液颜色变化,从实验可知:①把注射器的活塞往外拉→管内体积增大→气体的压强减小→浓度减小→混合气体的颜色先变浅后逐渐变深。

(逐渐变深是因为平衡向逆反应方向移动,生成了更多的NO 2。

)②把注射器的活塞往里压→管内体积减小→气体的压强增大→浓度增大→混合气体的颜色先变深厚逐渐变浅。

(逐渐变浅的原因是因为平衡向正反应的方向移动,生成了更多的N 2O 4。

)学生易于理解,容易接受。

同时学生自己根据教师的方法,也能轻易地证明出减压对平衡的影响,获得很大的成就感。

由于理解了本质,也就很容易理解对于气体分子数不变的反应,改变压强,平衡不移动、也能很好地明白对于没有固体参与的反应,改变压强,平衡不移动。

这样对知识的记忆就会更深刻,理解的就更透彻。

实验现象具有可视性、可比性、要能通过现象说明平衡的移动方向。

→联想到是否可用颜色的变化说明压注意事项(浓度与压强对平衡移动影响的相同点与不同点)根据压强对化学反应平衡影响的本质,总结相当于压强对平衡移动影响的情况⑴改变压强对平衡的影响实质上是改变了各种气体的浓度,使得Q ≠K,最终平衡发生移动 ⑵浓度对平衡的影响一般是只改变了一种物质的浓度,而压强是使各种气体浓度同等倍数增大或减小,这是浓度与压强的区别。

以下相当于加压的有⑴各种物质浓度同等倍数增大(2)缩小体积 以下相当于减压的有(1)各种物质浓度同等倍数减小 (2)扩大体积(3)等温等压时加入惰性气体。

以下相当于压强不变的有等温等容时加入惰性气体(原体系各成分浓度没变.学生分析思考,浓度与压强对平衡移动影响的相同点与不同点根据压强对平衡影响的本质理解,总结相当于改变压强对平衡的影响。

强的变化(浓度越大颜色越深)→提供实验药品和工具→进行实验。

小节改变压强对平衡的影响实质是使各种气体浓度同等倍数改变。

(1)增大压强,各种气体浓度同等倍数增大,平衡向气体分子数减少的方向移动。

(2)减少压强各种气体浓度同等倍数减少,平衡向气体分子数增加的方向移动。

(3)气体分子数不变或者没有气体参与的反应,改变压强平衡不移动。

知识反馈巩固新课1、反应N 2+3H 2 2NH 3在一定条件下达到平衡,若保持温度不变,各成分的浓度同时增大1倍,则化学平衡移动的方向是A.正向移动B.逆向移动C.不移动D.无法判断2、一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA (g )+nB (g )pC (g )达到平衡后,温度一定时,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新平衡时,C 的浓度为原来的1.9倍,若压缩过程温度不变,下列说法正确的是( ) A 、m +n >p B 、A 的转化率降低C 、平衡正向移动D 、新平衡时C 的体积分数减小3、在定温、容积可变的容器中充入1molN 2 和3molH 2,发生反应N 2+3H 2 2NH 3,当反应达到平衡后,下列措施将会对化学平衡产生什么影响?(填正向移动或逆向移动或不移动)c(NH 3)如何变化? (1)压缩容器的容积(2)定压向容器中充入氦气 (3)定容容器中充入氦气布置作业课后练习2、3六、板书设计3.压强对化学平衡的影响(改变了Q)(1)增大压强:平衡向气体分子数减少的方向移动(2)减压:体积扩大时,平衡向气体分子数增加的方向移动(3)对于气体分子总数不变的反应,改变压强时,Q不变,平衡不移动(4)对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度变化极其微小Q=K不变,平衡不移动。

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