利用实验教学探究勒夏特列原理的内涵

甘肃省民勤县第四中学(733399) 白俊杰

1 勒夏特列原理的内容

如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

2 实验探究

2.1 探究浓度的变化对平衡移动的内涵

2.1.1 实验操作

取3支试管分别标记1号、2号、3号,然后按照表1操作进行实验,发生如下反应,测量氢离子浓度。

表1 实验操作

2.1.2 实验分析

利用氢离子浓度计测量出c(H＋),试管2中氢离子浓度比试管1中氢离子浓度的1倍大2倍小。试管3中氢离子浓度比试管1中氢离子浓度的1倍小1/2倍大。

2.1.3 实验结论

增大某一反应物的浓度,平衡向着减弱此反应物浓度增大的方向进行,但只是减弱增大的程度而不能改变增大的趋势。减小某一反应物的浓度,平衡向着减弱此反应物浓度减小的方向进行,但只是减弱减小的程度而不能改变减小的趋势。

2.2 探究压强的变化对平衡移动的内涵

2.2.1 实验操作

如图1所示,注射器中注入10mLNO2,发生如下反应,记录气压读数。然后迅速推动活塞于5mL体积处一段时间后,当颜色不再反生变化,记录气压读数。实验数据见表2。

图1 实验装置

表2 实验数据

2.2.2 实验分析

体积变为原来的一半,压强比原来的1倍大2倍小；气体体积变为原来的2倍,压强比原来的1倍小1/2倍大。

2.2.3 实验结论

增大压强,平衡向着减弱压强增大的方向进行,但只是减弱增大的程度而不能改变增大的趋势。减小压强,平衡向着减弱压强减小的方向进行,但只是减弱减小的程度而不能改变减小的趋势。

2.3 探究温度的变化对平衡移动的内涵

2.3.1 实验操作

实验图1为空白对照实验：3个连通的烧瓶里盛有空气,然后用夹子夹住橡皮管,把左边的烧瓶放在热水里,把右边的烧瓶放在冰水(冷水)里,把中间的烧瓶放在室温水里,如图2所示,分别读出3个温度计的示数。打开止水夹,一段时间后待温度计示数不再变化读出其示数。实验2为3个连通的烧瓶里盛有二氧化氮和四氧化二氮的混合气体,然后用夹子夹住橡皮管,把左边的烧瓶放在与实验1相同温度的热水里,把右边的烧瓶放在与实验1相同温度的冰水(冷水)里,把中间的烧瓶放在与实验1相同温度的室温水里,读出温度计的示数。当混合气体颜色不再变化时,读取温度计的读数。实验1和实验2相关数据记录见表2。

图2 实验1(空白对照)

图3 实验2

表2 实验数据

2.3.2 实验分析

用实验1做空白实验消除热传递的影响,升高温度,平衡向吸热的方向移动,反应休系温度降低但大于室温。降低温度,平衡向放热的方向移动,反应体系温度升高但小于室温。

2.3.3 实验结论

升高温度,平衡向着减弱温度升高的方向进行,但只是减弱升高的程度而不能改变升高的趋势。降低温度,平衡向着减弱温度降低的方向进行,但只是减弱降低的程度而不能改变降低的趋势。

3 探究总结

通过以上实验可以得出勒夏特列原理的内涵为：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,但减弱的只是变化的程度而不能改变变化的趋势或者方向。