影响化学平衡的条件-1

§2—3影响化学平衡的条件—1

教学目标

1．使学生理解浓度对化学平衡的影响。

2．使学生理解平衡移动原理，学会利用平衡移动原理判断平衡移动的方向。

3．使学生学会利用速率—时间图来表示平衡移动过程，培养学生识图、析图能力。 教学重点 浓度对化学平衡的影响。

教学难点 1．平衡移动原理的应用。 2．平衡移动过程的速率一时间图。 教学方法

1．通过演示实验，启发学生总结归纳出浓度对化学平衡的影响。

2．通过对外界条件对速率的影响理论的复习，从理论上使学生认识平衡移动规律。

3．通过典型例题和练习，使学生进一步理解并掌握勒夏特列原理。

教具准备

1mol ·L —1 的FeCl 3溶液、1 mol·L —1 的KSCN 溶液、2 mol·L —1 的NaOH 溶液、蒸馏水、冰水、热水、NO 2气体、大试管(1支) 、小试管(3支) 、烧杯(2只) 、烧瓶(2个) 、带夹导管。 教学过程

第一课时

[师]可逆反应进行的最终结果是什么? 达到平衡状态。

[师]化学平衡状态有哪些特点?

逆——可逆反应（或可逆过程）

等——V 正 =V逆≠0（不同的平衡对应不同的速率）

动——平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等

定——平衡时，各组分含量保持恒定 ．．

变——条件改变，平衡移动

[设问]可逆反应达平衡后，若外界条件的改变引起正、逆反应速率不相等，那么此平衡状态还能维持下去吗? 不能

[师]此时原平衡将被破坏，反应继续进行下去，直至再达平衡。这种旧的化学平衡被破坏，新的化学平衡建立的过程，叫做化学平衡的移动。

我们学习化学平衡，就是为了利用外界条件的改变，使化学平衡向有利的方向移动。这节课我们就学习影响化学平衡的条件。

[板书] 第三节 影响化学平衡的条件

一、浓度对化学平衡的影响

[师]反应物浓度的改变能引起反应速率的改变，那么能否引起化学平衡移动呢? 下面通过实验来说明这个问题，

[演示实验] 浓度对化学平衡的影响

(第一步) 教师先举起分别盛有FeCl 3溶液和KSCN 溶液的试剂瓶，让学生说出它们的颜色。

FeCl 3 溶液呈黄色，KSCN 溶液无色

(第二步) 在一支大试管中，滴入FeCl 3溶液和KSCN 溶液各5滴，问学生看到了什么现象。 溶液变成了血红色

[讲述]生成血红色的溶液是因为它们发生了下列可逆反应，生成了一种叫硫氰化铁的物质。

[板书] FeCl3 + 3KSCN 3KCI + Fe(SCN)，即Fe 3+ + 3SCN— Fe(SCN)3

指出：血红色是Fe(SCN)3的颜色。

[过渡]下面我们接着做实验。

(第三步) 把大试管中的溶液加水稀释至橙红色，分别倒入三支小试管(大试管中留少量溶液用于比较颜色变化) 。

(边讲边操作) 下面我在这两支盛稀释过的溶液的小试管中分别滴加FeCl 3和KSCN 溶液，大家注意观察现象。

[问]有何变化? 这说明什么问题? 由此我们可以得出什么结论?

[启发]红色的深浅由谁的多少决定?

[学生讨论后得出结论]红色加深是因为生成了更多的Fe(SCN)3，这说明增大反应物浓度，会使化学平衡向正反应方向移动。

[设问]如果我们在稀释后的溶液中滴加NaOH 溶液，又会有什么现象呢? 请大家注意观察。 (第四步) 在第三支小试管中滴加NaOH 溶液。 有红褐色沉淀生成，溶液颜色变浅

[师]红褐色沉淀是由Fe 3+与OH —结合生成的。那么，溶液颜色变浅又如何解释?

生成沉淀使Fe 3+浓度降低，化学平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度降低，红色变浅。

[师]我们通过实验，得出了增大反应物浓度使化学平衡正向移动和减小反应物浓度化学平衡逆向移动的结论。那么增大或减小生成物浓度，平衡将如何移动呢?

增大生成物浓度，化学平衡逆向移动；减小生成物浓度，化学平衡正向移动

[师]下面我们来总结一下浓度对化学平衡的影响规律。

[板书]1．规律：其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都使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浓度，都使化学平衡向逆反应方向移动。

[设问]浓度对平衡的影响如何从浓度对速率的影响解释呢?

[板书] 2．浓度改变速率改变

[师]我们知道，一个可逆反应达平衡状态时，对于同一反应物或生成物，正反应速率等于逆反应速率，即消耗速率等于生成速率，那么增大某一反应物的浓度的瞬间，正反应速率和逆反应速率如何变化? 还是否相等?

[启发]逆反应速率的大小取决于哪种物质浓度的大小? 生成物浓度的大小

[师]在增大Fe 3+浓度的瞬间，Fe(SCN)3浓度和SCN —是否改变? 不变

[师]由于增大Fe 3+浓度的瞬间，Fe(SCN)3浓度和SCN —浓度不变，所以Fe 3+ 的生成速率即逆反应速率不变；但Fe 3+浓度的增大会使Fe 3+的消耗速率即正反应速率瞬间增大，导致正反应速率大于逆反应速率，平衡发生移动。在平衡移动过程中，生成物浓度逐渐增大，使逆反应速率逐渐增大，反应物浓度逐渐减小，使正反应速率逐渐减小，直至正反应速率再次等于逆反应速率，达到新的平衡状态。我们如何把浓度改变时速率随时间的变化过程用速率一时间图表示出来呢?

[板书] 3．速率——时间图

(复习) 请大家先画出一个可逆反应：从刚加入反应物到达平衡状态整个过程的速率一时间关系图。 ν

ν

[师]下面请大家根据增大一种反应物浓度时，瞬间正、逆速率的变化及平衡移动过程中速率的变化情况，画出在时刻增大一种反应物浓度时的速率——时间图。

(教师注明t 时刻的位置，然后由学生板演，画出平衡移动过程的速率——时间图)

[师]请大家接着画出以下几种情况的速率——时间图。

[板书

]

(由三个学生板演后，不完善或不正确的地方由其他学生修改、补充。由教师总结得出以下

结论

)

[分组讨论]以上平衡移动的速率一时间图有何特点?

(讨论后每组选出一个代表回答)

a ．改变反应物的浓度，只能使正反应速率瞬间增大或减小；改变生成物的浓度，只能使逆反

应速率瞬间增大或减小。

b ．只要正反应速率在上面，逆反应速率在下面，即ν’正＞ν’逆，化学平衡一定向正反应方向

移动；反之，向逆反应方向移动。

c ．只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡条件下的速率一定小于原平衡状态。

[师]下面我们根据浓度对平衡的影响规律，做一道练习题。

[投影]练习1．可逆反应H 2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动?CO 浓度有何变化?

①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加H 2浓度

解析：①增大水蒸气浓度，平衡正向移动，CO 浓度增大；

②加入更多的碳，碳为固体，平衡不移动，CO 浓度不变；

③增加H 2浓度，平衡逆向移动，CO 浓度减小。

[问] 加入更多的碳为什么平衡不移动?

因为增加碳的用量并不能改变其浓度，不能改变反应速率。

[师]增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以ν(正) 仍等于ν(逆) ，平衡不移动。

以上我们讨论了改变反应物浓度时，平衡移动的方向问题，那么改变反应物浓度时，各反应物转化率有何变化呢? 有兴趣的同学可在课后做下面的练习题，从中总结规律。

[投影]练习2．500℃时，在密闭容器中进行下列反应：CO(g) + H2O(g) CO 2(g) + H2(g)，起始只放入CO 和水蒸气，其浓度均为4 mol·L —1 ，平衡时，CO 和水蒸气浓度均为1 mol·L —1 ，达平衡后将水蒸气浓度增至3 mol·L —1 ，求两次平衡状态下CO 和H 2O(g)的转化率。(提示：温度不变，平衡常数不变)

对于化学反应mA+nB[c(C)]p g[c(D)]q

pC+qD，平衡常数K= m n [c(A)]g[c(D)]

答案：原平衡时CO 转化率75％，水蒸气转化率75％；平衡移动后CO 转化率86．７5％，水蒸气转化率57．83％。

结论：增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身转化率降低。

[布置作业]

预习压强、温度对化学平衡的影响。