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第三单元 化学平衡的移动

第三单元 化学平衡的移动. 一、化学平衡的移动. 条件改变. 一段时间后. 新平衡. v 正 ≠ v 逆. 旧平衡. 1 、概念: 改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平 衡状态的过程。. 2 、移动的原因:外界条件发生变化。. 3 、正逆反应速率与平衡移动的方向 :. ① 若 V 正 > V 逆 ,. 平衡向正反应方向移动。. ② 若 V 正 < V 逆 ,. 平衡向逆反应方向移动。. ③ 若 V 正 = V 逆 ,. 平衡不移动。. 4 、反应商与化学平衡移动的方向.

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  1. 第三单元 化学平衡的移动

  2. 一、化学平衡的移动 条件改变 一段时间后 新平衡 v正≠v逆 旧平衡 1、概念:改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平 衡状态的过程。 2、移动的原因:外界条件发生变化。 3、正逆反应速率与平衡移动的方向: ①若V正>V逆 , 平衡向正反应方向移动。 ②若V正<V逆 , 平衡向逆反应方向移动。 ③若V正=V逆 , 平衡不移动。

  3. 4、反应商与化学平衡移动的方向 注:反应商计算式中的浓度表示反应进行到某一时刻的浓度,不一定是平衡浓度。

  4. (1)若Q > K,化学平衡向逆反应方向 移动,V正<V逆 (2)若Q <K,化学平衡向正反应方向 移动,V正>V逆 (3)若Q = K,化学平衡不移动。 [问题思考] P49交流与讨论,思考哪些因素有可能影响化学平衡移动的方向?

  5. Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ 二、影响化学平衡的因素 1、浓度变化对化学平衡的影响 教材 P53活动与探究 橙色 黄色 橙色变黄色 减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动 黄色变橙色 增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动

  6. v v V’(逆) V(正) V’ (正)= V’ (逆) V(正)= V(逆) V(正) V’(正) V(正)= V(逆) V’(正) V’ (正)= V’ (逆) 减小生成物的浓度 V(逆) V’(逆) V(逆) 增大生成物的浓度 0 0 t t 平衡正向移动 平衡逆向移动 思考:增大反应物的浓度或减小反应物的浓度呢?

  7. v v V’(正) V(正) V’ (正)= V’ (逆) V(正)= V(逆) V(正) V’(逆) V(正)= V(逆) V’(逆) V’ (正)= V’ (逆) 减小反应物的浓度 V(逆) V’(正) V(逆) 增大反应物的浓度 0 0 t t 平衡正向移动 平衡逆向移动 注意 增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,正逆反应速率都不变,所以化学平衡不移动。

  8. CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H﹥0 练习1、在密闭容器中进行下列反应 达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化: (1)增加CO2,平衡________,C(co) ________。 正向移动 增大 不移动 不变 (2)增加碳,平衡, C(co) .

  9. NH3 含量 /% 压强Mpa 温度/℃ 达到平衡时平衡混合物中NH3的含量〔V(N2)︰V(H2)=1︰3〕

  10. 2、压强变化对化学平衡的影响 N2O4⇌ 2NO2 P54 交流与讨论:压强的变化对化学平衡有何影响? 提醒:若没有特殊说明,压强的改变就默认为改变容器容积的方法来实现,如增大压强,就默认为压缩气体体积使压强增大。 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 不移动 不移动

  11. mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 结论: 若m+n=p+q , 反应前后气体分子数变化 的反应: 增大压强,平衡往气体分子数减少的方向移动 减小压强,平衡往气体分子数增加的方向移动 若 m+n=p+q ,反应前后气体分子数不变的反应 压强改变,平衡不发生移动。

  12. v v V’(逆) V’(正) 新平衡 新平衡 V(正) V’(正) V’(逆) 原平衡 V(正) 原平衡 V(逆) V(逆) 0 0 t t m+n﹥p+q m+n﹤p+q 增大压强,

  13. v v V(正) V(正) 原平衡 原平衡 V’(正) V’(逆) 新平衡 V(逆) 新平衡 V(逆) V’(逆) V’(正) 0 t 0 t 减小压强, m+n﹤p+q m+n﹥p+q

  14. 减小压强 V正 速率 V逆 V正=V逆 V正 = 时间 V逆 平衡1 平衡2 m+n=p+q 减小体系的压强,平衡不移动,但正逆反应速率都减小!

  15. 增大压强 △ I2 + H2 2HI 1.例: m+n=p+q 速率 V正 = V逆 V正 V正=V逆 V逆 时间 平衡1 平衡2 增大体系的压强,平衡不移动,但浓度增大,颜色加深,正逆反应速率都加快! 注意: 2.密闭容器充入”惰性气体” a、恒压 → 当成”减压” ; b、恒容 → 速率不变,平衡不移动.

  16. CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H﹥0 练习3、在密闭容器中进行下列反应 达平衡后,改变条件,指定物的浓度及平衡如何变化: (1)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡; c(CO2) 。 逆向移动 增大 (2)通入N2,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡; c(CO2) 。 不变 不移动 (3)通入N2,保持密闭容器压强和温度不变,则平衡; c(CO2) 。 正向移动 减小

  17. 2NO2 N2O4 练习:在一密闭容器中充入1 molNO2,建立平衡: 测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时,再充入1 molNO2 ,待新平衡建立时,又测NO2的转化率为b%,问 a、b值的大小关系。 b﹥a

  18. Co2++4Cl- CoCl42-△H>0 粉红色蓝色 3、温度变化对化学平衡的影响 [活动与探究1] 课本P55

  19. 2NO2 N2O4 △H<0 红棕色无色 [活动与探究2 ] 加深 平衡逆向移动 平衡正向移动 变浅

  20. 结论: 其他条件不变的情况下(P55): 升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动; 降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。

  21. v V’(吸) V’ (正)= V’ (逆) V’(放) V(正) V(正)= V(逆) V(逆) t 0 升高温度 平衡往吸热方向移动

  22. v V(正) V(正)= V(逆) V’(放) V’ (正)= V’ (逆) V(逆) V’(吸) 0 t 降低温度 平衡往放热方向移动

  23. V正、V逆都增大,且增大的幅度相等 平衡不移动( 但到达平衡时间缩短) 速率 V正 = V逆 V正 V正=V逆 V逆 时间 平衡1 平衡2 4 、催化剂对化学平衡的影响 使用催化剂

  24. 小结:影响化学平衡的条件 影响化学平衡的条件 化学平衡移动方向 增大反应物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度 向逆反应方向移动 浓度 增大生成物浓度 向逆反应方向移动 减小生成物浓度 向正反应方向移动 增大体系压强 向气体分子数减少的方向移动 压强 减小体系压强 向气体分子数增多的方向移动 升高温度 向吸热反应方向移动 温度 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 加入催化剂,平衡不移动

  25. 三、化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。 概念的理解: ①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种; ②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂; ③定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。 定量角度:平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消) 外界条件的变化。

  26. 1、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是 (A) 密闭、低温是存放氨水的必要条件 (B) 实验室用排饱和食盐水法收集氯气 (C) 硝酸工业生产中,使用过量空气以提 高NH3的利用率 (D) 在FeSO4溶液中,加入铁粉以防止氧化 D

  27. CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H﹥0 练习1、在密闭容器中进行下列反应 达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化: 正向移动 增大 (1)增加CO2,平衡________,C(co) ________。 C(co2)__________。 (2)减少CO,平衡______ , C(co) ________ , C(co2) ____ . 增大 正向移动 减小 减小 练习2、在密闭容器中进行下列反应 N2(g)+ 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)    达到平衡后,加入N2 ,达到新平衡后,N2, H2的转化率将怎                      么变化? H2的转化率增大,N2的转化率减小

  28. 4、密闭容器中mA(g)+nB(g) pC(g),反应达到平衡,经测定增大压强P时,A的转化率随P而变化的曲线如下图。则: (1)增大压强,A的转化率____ 平衡向移动, 达到平衡后,混合物中C的浓度________。 (2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是, (3)当降低温度时,C的浓度减小,正反应是____热反应。 A的转化率 增大 正反应方向 P 增大 m+n>p 吸

  29. 四、合成氨工业条件的选择 N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1

  30. ⑴、注入过量N2,及时分离NH3; 原因:提高ν和αH2,平衡向正反应方向移动 ⑵、使用催化剂 原因:降低Ea,提高ν ⑶、增大压强:20~50MPa 原因:提高ν,平衡向正反应方向移动

  31. ⑷、升高温度:约500℃ 原因:提高ν,该温度下,催化剂活性高 [问题思考]工业实际生产中除了要考虑反 应进行的限度以外还要兼顾什么? 反应速率、动力、材料、设备等因素

  32. 2、恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. a>b+c B. a<b+c C. a=b+c D. a=b=c A

  33. 练习4:用来表示可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) V V C A 的质量分数 的转化率 500℃ 100℃ V(逆) V(正) V(正) V(逆) 500℃ 100℃ 0 0 压强 温度 0 B C D 压强 0 时间 A (正反应为放热反应)的正确图像为: A

  34. 课堂练习 3、在高温下,反应2HBr(g) H2 (g) + Br2 (g) (正反应吸热)达到平衡,要使混气颜色加深,可采取的方法是 A.减压 B.缩小体积 C.升温 D.增大H2浓度 B、C

  35. 2、已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是2、已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是 ① 生成物的百分含量一定增加 ② 生成物的产量一定增加 ③ 反应物的转化率一定增大 ④ 反应物浓度一定降低 ⑤ 正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥ 使用了合适的催化剂 A ① ② (B) ② ⑤ (C) ③ ⑤ (D) ④ ⑥ B

  36. mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) [C]p [D]q K= (p+q-m-n) [A]m [B]n a [C]p [D]q [aC]p [aD]q × K’= = [A]m [B]n [aA]m [aB]n 压强变化对浓度商的影响

  37. (p+q-m-n) a [C]p [D]q [aC]p [aD]q × K’= = [A]m [B]n [aA]m [aB]n 增大压强,则 a﹥1 若 m+n﹥p+q ,则K’﹤K ,平衡正向移动。 若 m+n﹤p+q ,则K’﹥K ,平衡逆向移动。 若 m+n=p+q ,则K’=K ,平衡不发生移动。

  38. (p+q-m-n) a [C]p [D]q [aC]p [aD]q × K’= = [A]m [B]n [aA]m [aB]n 减小压强,则 a﹤1 若 m+n﹥p+q ,则K’﹥K ,平衡逆向移动。 若 m+n﹤p+q ,则K’﹤K ,平衡正向移动。 若 m+n=p+q ,则K’=K ,平衡不发生移动。

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