化學(xué)平衡移動原理

1、化學(xué)平衡移動原理第1頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一V正V逆V正=V逆0條件改變建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆0一定時間化學(xué)平衡的移動平衡1不平衡平衡2化學(xué)平衡的移動方向的速率判斷：若外界條件變化引起v正 v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動若外界條件變化引起v正 v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動若外界條件變化引起v正 v逆：舊平衡未被破壞，平衡不移動第2頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一增大反應(yīng)物的濃度，平衡向生成物方向移動；減小反應(yīng)物的濃度，平衡向反應(yīng)物方向移動。濃度對化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下：增大生成物的濃度，平衡向 方向移動；減小生成物的濃

2、度，平衡向 方向移動。生成物反應(yīng)物“鋤強扶弱”第3頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一t2V”正 = V”逆V逆V,正t3V正= V逆V正V逆t1t（s） V（molL-1S-1）0 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)增大反應(yīng)物濃度速率-時間關(guān)系圖：原因分析:增加反應(yīng)物的濃度, V,正 V，逆平衡向正反應(yīng)方向移動；第4頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一濃度對平衡影響的v-t圖分析（2）V正V逆V速率V正V逆0t時間V逆V正V速率V正V逆0t時間平衡向正反應(yīng)方向移動 （增大反應(yīng)物濃度）平衡向逆反應(yīng)方向移動 （增大生成物濃度）第5頁，共40頁，2022年，5月20日，2

3、3點27分，星期一濃度對平衡影響的v-t圖分析（3）V正V逆V速率V正V逆0t時間t時間V速率V正V逆V逆V正0平衡向正反應(yīng)方向移動 （減小生成物濃度）平衡向逆反應(yīng)方向移動 （減小反應(yīng)物濃度）第6頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一減小反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大生成物濃度增大反應(yīng)物濃度平衡移動原因移動方向速率變化v正首先增大v逆隨后增大且v正 v逆正反應(yīng)方向v逆首先增大v正隨后增大且v逆 v正逆反應(yīng)方向 v逆首先減小 v正隨后減小且v正 v逆正反應(yīng)方向v正首先減小v逆隨后減小且v逆 v正逆反應(yīng)方向濃度對平衡影響第7頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期

4、一濃度對化學(xué)平衡移動的幾個注意點: 對平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)，其濃度可看作一個定值，增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響V正、V逆的大小，所以化學(xué)平衡不移動。 只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是 生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。 反應(yīng)物有兩種或兩種以上, 增加一種物質(zhì)的濃度, 該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低, 而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。第8頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一 工業(yè)上往往根據(jù)上述原理，通過適當(dāng)增加相對廉價的反應(yīng)物或及時分離出生成物的方法提高產(chǎn)量、降低成本。例如，在硫酸工業(yè)中常通入

5、過量的空氣使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三氧化硫。應(yīng)用：第9頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一思考與交流： 1、在二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的過程中，應(yīng)該怎樣通過改變濃度的方法來提高該反應(yīng)的程度？ 增加氧氣的濃度 2、可逆反應(yīng)H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動？CO濃度有何變化? 增大水蒸氣濃度 加入更多的碳 增加H2濃度第10頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一第三節(jié) 化學(xué)平衡第11頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一根據(jù)圖221的數(shù)據(jù)，分析溫度改變是如何影響合成

6、氨的平衡的?N23H2 2NH3 0溫度對化學(xué)平衡的影響第12頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一溫度對NO2和N2O4 平衡的影響2NO2 N2O4 0紅棕色 無色第13頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一2NO2 N2O4 (紅棕色)(無色)H= -56.9kJ/mol序號實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論(平衡移動方向)溫度變化混合氣體顏色c(NO2)1將充有NO2的燒瓶放入冷水中2將充有NO2的燒瓶放入熱水中紅棕色變深紅棕色變淺溫度降低溫度升高變大變小向逆反應(yīng)方向即吸熱方向移動向正反應(yīng)方向即放熱方向移動探究實驗二 改變溫度對化學(xué)平衡的影響第14頁，共4

7、0頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一升高溫度V逆vtV正V逆V正V正=V逆結(jié)論：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的方向移動。2NO2 N2O4 H= -56.9kJ/mol第15頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一降低溫度V正vtV正V逆V逆V正=V逆結(jié)論：降低溫度，化學(xué)平衡向放熱的方向移動。思考：如果降低溫度化學(xué)平衡向什么方向移動？第16頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一總結(jié)：升高溫度降低溫度化學(xué)平衡向放熱的方向移動化學(xué)平衡向吸熱的方向移動“趨利避害”第17頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一練習(xí)1：對于已達(dá)化學(xué)平衡的

8、下列反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)（正反應(yīng)放熱） 降低溫度時，對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是A逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向 逆反應(yīng)方向移動B逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向 正反應(yīng)方向移動C正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向 移動D正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向逆反應(yīng)方向 移動C第18頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一第三節(jié) 化學(xué)平衡第19頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一壓強/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4結(jié)果:增大壓強，NH3含量增加，平衡向右移動450時N2與H2反應(yīng)生成NH3

9、的實驗數(shù)據(jù)N2 + 3H2 2NH3 6000C, 反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)的實驗數(shù)據(jù)壓強 / MPa0.10.51.010 SO3的分解率/ 26.314.210.54.6壓強對于化學(xué)平衡的影響結(jié)果:增大壓強，SO3含量增加，平衡向左移動第20頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一增大壓強V正vtV正V逆V逆V正=V逆 結(jié)論：增大壓強，化學(xué)平衡向體積減?。礆怏w分子數(shù)減少）的方向移動。N2 + 3H2 2NH3第21頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一增大壓強V逆vtV正V逆V正V正=V逆 結(jié)論：增大壓強，化學(xué)平衡向體積減?。?/p>

10、氣體分子數(shù)減少）的方向移動。N2 + 3H2 2NH3第22頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一小結(jié)：增大壓強減小壓強化學(xué)平衡向體積增大的方向移動化學(xué)平衡向體積減小的方向移動“能屈能伸”第23頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一第三節(jié) 化學(xué)平衡第24頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一平衡移動原理 平衡正向移動（向生成物方向移動、向右移動）：V正V逆V速率V正V逆0t時間 在原來平衡的基礎(chǔ)上，反應(yīng)正向進(jìn)行的比逆向進(jìn)行的多，也就是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的比產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的多2NO2 N2O4 第25頁，共40頁，2022年，5月20日

11、，23點27分，星期一增大壓強V正vtV正V逆V逆V正=V逆 結(jié)論：增大壓強，化學(xué)平衡向體積減小（即氣體分子數(shù)減少）的方向移動。2NO2 N2O4 第26頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一減小壓強V逆vtV正V逆V正V正=V逆 結(jié)論：減小壓強，化學(xué)平衡向體積增大（即氣體分子數(shù)增多）的方向移動。2NO2 N2O4 第27頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一結(jié)論：增大壓強減小壓強化學(xué)平衡向體積增大的方向移動化學(xué)平衡向體積減小的方向移動“能屈能伸”第28頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一 練習(xí)分析下列兩個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，當(dāng)改變

12、壓強平衡是否移動？怎樣移動？ CO2(g) + C(g) 2CO(g) H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 反應(yīng)增大壓強減小壓強不移動不移動向逆反應(yīng)方向移動向正反應(yīng)方向移動第29頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一 在平衡體系中通入惰性氣體，對平衡有何影響？(1)若恒容恒溫充入惰性氣體,反應(yīng)速率 ， 平衡 。(2)若恒壓恒溫充入惰性氣體，氣體體積 ， 平衡 。2NO2 N2O4 不變不移動增大向氣體體積增大的方向移動第30頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一注意 平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強不 能使平衡移動；對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反

13、應(yīng)，改變 壓強平衡不移動；改變壓強對逆反應(yīng)速率均有影響，但對體積 減小方向速率影響更大。壓強的變化必須改變混合物濃度（即容器體 積有變化）才能使平衡移動。2NO2 N2O4 第31頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一 催化劑對化學(xué)平衡的影響 催化劑降低了正、逆反應(yīng)的活化能，同等程度的增加正、逆反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增加幾倍，同等程度的增大正逆反應(yīng)速率。結(jié)論：加入催化劑，平衡不發(fā)生移動.“穩(wěn)若泰山”第32頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一 催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應(yīng)速率(v正=v逆)；只改變到達(dá)平衡的時間，而不影響化學(xué)平衡的移動。v速率t時間

14、（b）v正v逆0v正v逆催化劑對化學(xué)平衡的影響 小結(jié)：要引起化學(xué)平衡的移動，必須是由于外界條件的改變而引起 v正 v逆。第33頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一N2(g)3H2(g) 2NH3(g) 92.4kJmol1 已知N2與H2反應(yīng)合成NH3是一個可逆反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為： 合成氨的工藝流程如圖224所示。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過以下途徑來提高合成氨的產(chǎn)率。請利用有關(guān)知識分析采取這些措施的原因。 1.向反應(yīng)器中注入過量N2 2.采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?3.在高壓下進(jìn)行反應(yīng) 4.在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)。第34頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一改變反

15、應(yīng)條件時平衡移動的方向改變反應(yīng)條件平 衡 移 動平衡移動結(jié)果增大反應(yīng)物濃度正向移動減小反應(yīng)物濃度增大壓強向氣體體積縮小的方向移動減小壓強向氣體體積增大的方向移動升高溫度向吸熱方向移動向放熱方向移動降低溫度反應(yīng)物濃度減少逆向移動反應(yīng)物濃度增大壓強減小 壓強增大溫度升高溫度降低第35頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一思考并完成下列表格: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) （正反應(yīng)為放熱反應(yīng)） 條件的改變平衡移動的方向新平衡建立時具體增大O2的濃度減小SO3的濃度增大壓強升高溫度抽象改變一個條件向右，即O2濃度減小的方向向右，即SO3濃度增大的方向SO3濃度較原

16、平衡小O2濃度較原平衡大減弱這種改變向左，即溫度降低的方向向右，即壓強減小方向不能抵消這種改變平衡溫度比舊平衡高總壓強比原平衡大第36頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一(法國）勒夏特列原理(平衡移動原理） 內(nèi)容：化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，如果改變影響平衡的一個因素，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動，以抗衡這種改變 。第37頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一1、適用范圍:任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來分析。2、適用條件:一個能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化（溫度、濃度、壓強）3、平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影 響，而不能“抵消”外界條件的影響。注意：第38頁，共40頁，2022年，5月20日，23點27分，星期一練習(xí)：1、二氧化氮存在下列平衡：2NO2N2O4（g）（正反應(yīng)放熱），在測定NO2 的相對分子質(zhì)量時，下列條件較為適宜的是（ ） A溫度