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1、,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
2、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
3、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
4、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221的数据,分析温度改变是如何影响合成氨的平衡的?,N23H2 2NH3 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
5、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
6、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+3H2 2NH3,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+3H2 2NH3,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
7、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
8、,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.
9、,“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)92.4kJmol1,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224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N2 2.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
10、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
11、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3.03105Pa B温度25、压强1.01105Pa C温度0、压强5.05104Pa D温度130、压强5.05104Pa,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 C500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,例:对于反应2AB2C,在反应过程中C的百分含量随温度变化如图,则(1)T0对应的V正与V逆的关系是。(2)正反应为热反应。(3)a、b两点正反应速率的关系是。(4)温度TT0时,C%增大的原因 是。,C%,0T0T,a,b,相等,放,ba,反应未达到平衡,正反应速率逆反应速率,