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文檔簡介

第三單元化學平衡的移動化學平衡的移動思考:反應條件改變是如何影響化學平衡?一定條件下的化學平衡v正=v逆,反應混合物中各組分的含量恒定條件改變反應速率改變,且變化量不同非平衡狀態平衡被破壞

v正≠v逆,反應混合物中各組分的含量不斷變化一定時間后新條件下的新化學平衡v’正=v’逆,反應混合物中各組分的含量恒定平衡狀態Ⅰ平衡狀態Ⅱ化學平衡的移動一、化學平衡的移動1、概念:改變外界條件,破壞原有的平衡狀態,建立起新的平衡狀態的過程。3、移動的原因:外界條件發生變化。舊平衡條件改變v正≠v逆一段時間后新平衡4、移動的方向:①若V正>V逆,平衡向正反應方向移動。平衡不移動。③若V正=V逆,平衡向逆反應方向移動。

②若V正<V逆,2、研究對象:

已達到平衡的可逆反應體系濃度【回憶】影響化學反應速率的外界條件主要有哪些?化學反應速率溫度壓強催化劑【思考】如何通過改變條件來打破舊平衡?可通過改變影響反應速率的條件來打破原有平衡,建立新平衡。1、濃度變化對化學平衡的影響活動與探究二、影響化學平衡的因素實驗現象結論實驗1實驗2橙色變黃色減小生成物濃度,平衡向正反應方向移動黃色變橙色增大生成物濃度,平衡向逆反應方向移動已知鉻酸根和重鉻酸根離子間存在如下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黃色V

正>V

逆平衡正向移動V(逆)VV(正)tV(正)=V(逆)0t1①增大反應物濃度t2V

(正)V

(逆)V

(正)=V

(逆)t3②減小生成物濃度t2t3V

(正)V

(逆)V

(正)=V

(逆)t0VV(正)V(逆)V(正)=V(逆)t1結論:在其他條件不變的情況下,增大反應物濃度或減小生成物的濃度都可使平衡向正反應方向移動。濃度引起平衡移動的相關圖象V

逆>V

正平衡逆反應方向移動V(逆)VV(正)tV(正)=V(逆)0t1①增大生成物濃度t2V

(逆)V

(正)V

(正)=V

(逆)t3②減小反應物濃度t2V

(逆)V

(正)V

(正)=V

(逆)t30VtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)t1結論:在其他條件不變的情況下,增大生成物濃度或減小反應物的濃度都可使平衡向逆反應方向移動。濃度引起平衡移動的相關圖象[注意]1、改變固體或純液體的用量,對化學平衡無影響。2、判斷平衡移動方向的唯一依據是V正與V逆的相對大小。V正

>V逆時平衡向

方向移動V正

<V逆時平衡向

方向移動正反應逆反應3、在溶液中進行的反應,如果是稀釋溶液,反應物濃度減小,生成物濃度減小,V(正)、V(逆)都減小,但減小的程度不同,總的結果是化學平衡向反應方程式中化學計量數之和大的方向移動練習1、在密閉容器中進行下列反應CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0達到平衡后,改變下列條件,則指定物質的濃度及平衡如何變化:不移動不變(2)增加碳,平衡

,C(co).

(1)增加CO2,平衡________,C(co)________。正向移動增大2、壓強變化對化學平衡的影響P54交流與討論可逆反應平衡常數表達式改變壓強對平衡的影響增大壓強減小壓強N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)N2O42NO2正向移動逆向移動逆向移動正向移動不移動不移動提醒:若沒有特殊說明,壓強的改變就默認為改變容器容積的方法來實現,如增大壓強,就默認為壓縮氣體體積使壓強增大。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若m+n=p+q,反應前后氣體分子數不變的反應若m+n=p+q,反應前后氣體分子數變化的反應:增大壓強,平衡往氣體分子數減少的方向移動減小壓強,平衡往氣體分子數增加的方向移動壓強改變,平衡不發生移動。結論:壓強引起平衡移動的相關圖象⑴當m+n>p+q時:Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)①增大壓強②減小壓強mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)⑵當m+n<p+q時:Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)③增大壓強④減小壓強Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)Vt0V(正)V(逆)⑤增大壓強⑥減小壓強Vt0V(正)V(逆)V正

=V逆

V正

=V逆

⑶當m+n=p+q時:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)練習3、在密閉容器中進行下列反應CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0達平衡后,改變條件,指定物的濃度及平衡如何變化:(1)減小密閉容器體積,保持溫度不變,則平衡

;c(CO2)

。(2)通入N2,保持密閉容器體積和溫度不變,則平衡

;c(CO2)

(3)通入N2,保持密閉容器壓強和溫度不變,則平衡

;c(CO2)

逆向移動增大不移動不變正向移動減小mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(2)若m+n=p+q:(1)若m+n==p+q:增大壓強,平衡往氣體分子數減少的方向移動;減小壓強,平衡往氣體分子數增加的方向移動。壓強改變,平衡不發生移動。結論:2、壓強變化對化學平衡的影響對于有氣體參與的反應:密閉容器充入”稀有氣體”a、恒壓→即”減壓”;b、恒容→速率不變,平衡不移動.注意:(紅棕色)(無色)熱水常溫3、溫度變化對化學平衡的影響2NO2(氣)N2O4(氣)△H=-56.9kJ/mol步驟氣體顏色平衡移動的方向熱水

冷水

氣體變深氣體變淺平衡向逆反應方向移動平衡向正反應方向移動Co2++4Cl-

CoCl42-

△H>0粉紅色

藍色步驟溶液的顏色平衡移動的方向室溫

紫色熱水

冷水

溶液變藍溶液變粉紅色平衡向正反應方向移動平衡向逆反應方向移動溫度對化學平衡的影響在其它條件不變的情況下:溫度升高,會使化學平衡向著吸熱反應的方向移動;溫度降低,會使化學平衡向著放熱反應的方向移動。規律:1、溫度升高時,正逆反應速率均(),但

,故平衡向

方向移動;2、溫度降低時,正逆反應速率均(),但

,故平衡向

方向移動;增大?(吸)>?(放)吸熱反應減小?(吸)<?(放)放熱反應溫度變化對化學平衡影響的相關圖像:V吸熱V放熱Vt0V(正)V(逆)①升高溫度V吸

>V放

平衡向吸熱方向移動②降低溫度Vt0V(正)V(逆)V放熱V吸熱V放>V吸

平衡向放熱方向移動t時間加入正催化劑VV正V逆0V逆=V正′′

催化劑同等程度的改變正、逆反應速率(V正=V逆)使用催化劑,對化學平衡無影響。催化劑能縮短平衡到達的時間4、催化劑對化學平衡的影響:V正V逆t時間加入負催化劑V0V逆=V正′′例.(2004年廣東18).右圖曲線a表示放熱反應X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系。若要改變起始條件,使反應過程按b曲線進行,可采取的措施是()A.升高溫度B.加大X的投入量C.加催化劑D.減小體積C影響平衡的條件平衡移動的方向平衡移動的結果濃度增大反應物減小生成物減小反應物增大生成物壓強增大壓強減小壓強溫度升高溫度降低溫度向正向移動向逆向移動向氣體數目縮小移動向氣體數目增大移動向吸熱方向移動向放熱方向移動使反應物濃度減小使生成物濃度增大使反應物濃度增大使生成物濃度減小使壓強減小使壓強增大使溫度降低使溫度升高化學平衡移動小結:

改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強、溫度)平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。三、化學平衡移動原理(勒夏特列原理)概念的理解:①影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種;②原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況(溫度或壓強或一種物質的濃度),當多項條件同時發生變化時,情況比較復雜;③定性角度:平衡移動的方向為減弱外界改變的方向。

定量角度:平衡移動的結果只能減弱(不可能抵消)

外界條件的變化。1.根據圖2-19的數據,分析溫度和壓強改變是如何影響合成氨的平衡的?N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達到平衡時平衡混合物中NH3的含量〔V(N2)︰V(H2)=1︰3〕0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4壓強MpaNH3含量/%溫度/℃四、化學平衡移動原理應用——合成氨工業問題1:寫出合成氨的化學反應方程式,并說明這個反應有什么特點?N2+3H22NH3△H=-92.4kJ·mol-1特點:a、可逆反應b、正反應放熱c、正反應是氣體分子數目減小的反應。問題2:請同學們分析工業生產主要要考慮哪些問題?主要:經濟效益與社會效益基本要求:a、反應快b、原料利用率高c、單位時間內產量高問題3:分別從化學反應速率和化學平衡兩個角度分析合成氨的合適條件。高溫高壓使用高壓低溫無影響

合成氨的工藝流程如圖2-24所示。在工業生產中,可以通過以下

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