反应条件对化学平衡的影响
化学平衡是动态平衡,外界条件改变时,原有平衡被打破,并在新条件下建立新的平衡。本演示围绕浓度、温度、压强三类条件,借助有颜色的反应体系,把平衡移动转化为颜色深浅的变化,适合高中化学选择性必修1的教学与复习。
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实验目的
认识浓度、温度、压强对化学平衡的影响,能用勒夏特列原理判断平衡移动方向。
实验原理
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等),平衡将向减弱这种改变的方向移动。增大反应物浓度,平衡正向移动;升高温度,平衡向吸热方向移动;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动。催化剂只改变反应速率,不使平衡移动。
实验器材
- Fe3+与SCN-的反应体系(红色)
- NO2与N2O4的混合气体体系
- K2Cr2O7溶液体系(橙色与黄色互变)
- 改变浓度的操作(加入反应物或试剂)
- 改变温度的操作(热水、冰水)
- 改变体积的操作(压缩、拉伸)
实验步骤
- 选择一个平衡体系,记下初始颜色。
- 只改变一个条件,如浓度、温度或压强。
- 观察体系颜色的变化,判断平衡移动方向。
- 换用其他条件或体系,重复操作并对比。
- 归纳各条件对平衡移动的影响规律。
实验现象与结论
改变条件后,体系颜色发生变化,说明平衡发生移动。增大反应物浓度,平衡正向移动;升高温度,平衡向吸热方向移动;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动。每次只改变一个条件,才能得出可靠的结论。
注意事项
- NO2有毒,只观察密封好的装置。
- 含铬、含铁试剂的废液应集中回收。
常见问题
- 影响化学平衡移动的因素有哪些?
- 中学阶段主要是浓度、温度和压强(对有气体参加的反应)。催化剂不使平衡移动。
- 勒夏特列原理怎么理解?
- 改变条件后,平衡向减弱这种改变的方向移动,只是减弱,不能完全抵消。
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