化学平衡移动原理.ppt

第三节化学平衡 V正 V逆 V正 V逆 0 条件改变 建立新平衡 破坏旧平衡 V正 V逆 0 一定时间 化学平衡的移动 平衡1 不平衡 平衡2 化学平衡的移动方向的速率判断 若外界条件变化引起v正 v逆 平衡向正反应方向移动 若外界条件变化引起v正 v逆 平衡向逆反应方向移动 若外界条件变化引起v正 v逆 旧平衡未被破坏 平衡不移动 增大反应物的浓度 平衡向生成物方向移动 减小反应物的浓度 平衡向反应物方向移动 浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下 增大生成物的浓度 平衡向方向移动 减小生成物的浓度 平衡向方向移动 生成物 反应物 锄强扶弱 t2 V 正 V 逆 V 逆 V 正 t3 平衡状态 增大反应物浓度 速率 时间关系图 原因分析 增加反应物的浓度 V 正 V 逆平衡向正反应方向移动 浓度对平衡影响的v t图分析 2 平衡向正反应方向移动 增大反应物浓度 平衡向逆反应方向移动 增大生成物浓度 浓度对平衡影响的v t图分析 3 0 t时间 t时间 平衡向正反应方向移动 减小生成物浓度 平衡向逆反应方向移动 减小反应物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 增大生成物浓度 增大反应物浓度 平衡移动原因 移动方向 速率变化 v正首先增大 v逆随后增大 且v 正 v 逆 正反应方向 v逆首先增大 v正随后增大 且v 逆 v 正 逆反应方向 v逆首先减小 v正随后减小 且v 正 v 逆 正反应方向 v正首先减小 v逆随后减小 且v 逆 v 正 逆反应方向 浓度对平衡影响 浓度对化学平衡移动的几个注意点 对平衡体系中的固态和纯液态物质 其浓度可看作一个定值 增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正 V逆的大小 所以化学平衡不移动 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 新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态 反应物有两种或两种以上 增加一种物质的浓度 该物质的平衡转化率降低 而其他物质的转化率提高 工业上往往根据上述原理 通过适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量 降低成本 例如 在硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化 以得到更多的三氧化硫 应用 思考与交流 1 在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中 应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度 增加氧气的浓度 2 可逆反应H2O 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 增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加H2浓度 第三节化学平衡 根据图2 21的数据 分析温度改变是如何影响合成氨的平衡的 N2 3H22NH3 0 温度对化学平衡的影响 温度对NO2和N2O4平衡的影响 红棕色变深 红棕色变浅 温度降低 温度升高 变大 变小 向逆反应方向即吸热方向移动 向正反应方向即放热方向移动 探究实验二改变温度对化学平衡的影响 升高温度 结论 升高温度 化学平衡向吸热的方向移动 降低温度 结论 降低温度 化学平衡向放热的方向移动 思考 如果降低温度化学平衡向什么方向移动 总结 升高温度 降低温度 化学平衡向放热的方向移动 化学平衡向吸热的方向移动 趋利避害 练习1 对于已达化学平衡的下列反应2X g Y g 2Z g 正反应放热 降低温度时 对反应产生的影响是A 逆反应速率增大 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 正反应速率增大 平衡向正反应方向移动C 正 逆反应速率都减小 平衡向正反应方向移动D 正 逆反应速率都增大 平衡向逆反应方向移动 C 第三节化学平衡 结果 增大压强 NH3含量增加 平衡向右移动 6000C 反应2SO3 g 2SO2 g O2 g 的实验数据 压强对于化学平衡的影响 结果 增大压强 SO3含量增加 平衡向左移动 增大压强 结论 增大压强 化学平衡向体积减小 即气体分子数减少 的方向移动 N2 3H22NH3 增大压强 结论 增大压强 化学平衡向体积减小 即气体分子数减少 的方向移动 N2 3H22NH3 小结 增大压强 减小压强 化学平衡向体积增大的方向移动 化学平衡向体积减小的方向移动 能屈能伸 第三节化学平衡 平衡移动原理 平衡正向移动 向生成物方向移动 向右移动 在原来平衡的基础上 反应正向进行的比逆向进行的多 也就是反应物转化为产物的比产物转化为反应物的多 增大压强 结论 增大压强 化学平衡向体积减小 即气体分子数减少 的方向移动 减小压强 结论 减小压强 化学平衡向体积增大 即气体分子数增多 的方向移动 结论 增大压强 减小压强 化学平衡向体积增大的方向移动 化学平衡向体积减小的方向移动 能屈能伸 练习 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 CO2 g C g 2CO g H2 g I2 g 2HI g 不移动 不移动 向逆反应方向移动 向正反应方向移动 在平衡体系中通入惰性气体 对平衡有何影响 1 若恒容恒温充入惰性气体 反应速率 平衡 2 若恒压恒温充入惰性气体 气体体积 平衡 不变 不移动 增大 向气体体积增大的方向移动 注意 平衡混合物都是固体或液体的 改变压强不能使平衡移动 对于反应前后气体总体积相等的反应 改变压强平衡不移动 改变压强对逆反应速率均有影响 但对体积减小方向速率影响更大 压强的变化必须改变混合物浓度 即容器体积有变化 才能使平衡移动 催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了正 逆反应的活化能 同等程度的增加正 逆反应的活化分子百分数增加几倍 同等程度的增大正逆反应速率 结论 加入催化剂 平衡不发生移动 稳若泰山 催化剂同等程度的加快或减慢正 逆反应速率 v正 v逆 只改变到达平衡的时间 而不影响化学平衡的移动 v速率 催化剂对化学平衡的影响 小结 要引起化学平衡的移动 必须是由于外界条件的改变而引起v正 v逆 N2 g 3H2 g 2NH3 g 92 4kJ mol 1 已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应 其热化学方程式为 合成氨的工艺流程如图2 24所示 在工业生产中 可以通过以下途径来提高合成氨的产率 请利用有关知识分析采取这些措施的原因 1 向反应器中注入过量N22 采用适当的催化剂3 在高压下进行反应4 在较高温度下进行反应 改变反应条件时平衡移动的方向 增大反应物浓度 正向移动 减小反应物浓度 增大压强 向气体体积缩小的方向移动 减小压强 向气体体积增大的方向移动 升高温度 向吸热方向移动 向放热方向移动 降低温度 反应物浓度减少 逆向移动 反应物浓度增大 压强减小 压强增大 温度升高 温度降低 思考并完成下列表格 2SO2 g O2 g 2SO3 g 正反应为放热反应 向右 即O2浓度减小的方向 向右 即SO3浓度增大的方向 SO3浓度较原平衡小 O2浓度较原平衡大 减弱这种改变 向左 即温度降低的方向 向右 即压强减小方向 不能抵消这种改变 平衡温度比旧平衡高 总压强比原平衡大 法国 勒夏特列原理 平衡移动原理 内容 化学平衡是动态平衡 如果改变影响平衡的一个因素 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 以抗衡这种改变 1 适用范围 任何动态平衡体系 如 溶解平衡 电离平衡等 未平衡状态不能用此来分析 2 适用条件 一个能影响化学平衡的外界条件的变化 温度 浓度 压强 3 平衡移动的结果是 减弱 外界条件的影响 而不能 抵消 外界条件的影响 注意 练习 1 二氧化氮存在下列平衡 2NO2N2O4 g 正反应放热 在测定NO2的相对分子质量时 下列条件较为适宜的是 A 温度130 压强3 03 105PaB 温度25 压强1 01 105PaC 温度0 压强5 05 104PaD 温度130 压强5 05 104Pa D 2 下列事实中 能用勒夏特列原理来解释的是 A 加入催化剂有利于合成氨的反应B 在氢硫酸中加碱有利于S2 离子增多C 500 左右比室温更有利于合成氨反应D 对2HI g H2 g I2 g 平衡体系 增大平衡体系的压强可使颜色变深 B