反应条件对化学平衡的影响(温度、浓度)

1、反应条件对化学平衡的影响莱芜十七中 邵霞 化学反应的限度化学反应的限度（反应达平衡状态）（反应达平衡状态）定量描述定量描述化学平衡常数化学平衡常数K 平衡转化率平衡转化率 温度温度 浓度浓度 压强压强 规律规律 关系关系平衡移动平衡移动2NO2(g) N2O4(g) H（298 K ) = -57.2KJ mol -1实验内容实验内容 实验现象实验现象结结 论论将烧瓶放将烧瓶放入冷水中入冷水中将烧瓶放将烧瓶放入热水中入热水中红棕色红棕色变浅变浅红棕色红棕色变深变深NONO2 2浓度增大浓度增大平衡逆向移动平衡逆向移动NONO2 2浓度减小浓度减小平衡正向移动平衡正向移动提出假设：其他条件一定时

2、，提出假设：其他条件一定时， 温度降低，平衡向放热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动； 温度升高，平衡向吸热反应方向移动温度升高，平衡向吸热反应方向移动表表1： Cu (H2O)42+ + 4Br- CuBr42- + 4H2O H0活动活动探究探究 蓝色蓝色 绿色绿色实验方案实验方案: :在小烧杯中将硫酸铜溶液与溴化在小烧杯中将硫酸铜溶液与溴化钾溶液等体积混合钾溶液等体积混合, ,分装在三支试管中分装在三支试管中, ,第一第一支试管放入热水中支试管放入热水中, ,第二支试管放入冷水中第二支试管放入冷水中, ,分别与第三支试管比较分别与第三支试管比较, ,记录实验现象记录实验现象,

3、 ,并结并结识得出结论识得出结论. .试剂：试剂：1molL-1 CuSO4 、 1.5molL-1 KBr 、 热水热水 冰水冰水 仪器、用品：烧杯、试管。仪器、用品：烧杯、试管。交流交流研讨研讨aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)对于化学反应：对于化学反应：在一定温度下在一定温度下,如果改变各物质的浓度，浓度商如果改变各物质的浓度，浓度商Q怎样变化？平衡会怎样移动？怎样变化？平衡会怎样移动？Q =cc(C) cd(D)ca(A) cb(B) 其他条件一定时，其他条件一定时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，增大反应物浓度或减小生成物浓度，Q KQ KQ K，平衡左移。，平衡

4、左移。提出推测：提出推测：活动探究Fe3+ + nSCN- Fe(SCN)n3-n （n=16）血红色血红色试剂：试剂：0.01molL-1 FeCl3 、 0.01molL-1 KSCN 1molL-1 FeCl3 、1molL-1 KSCN 、 还原铁粉还原铁粉仪器：烧杯、试管仪器：烧杯、试管10ml0.01molL-1FeCl3与与10ml0.01molL-1 KSCN 混合混合铁粉铁粉1molL-1 KSCN1molL-1FeCl3对照对照交流交流研讨研讨 反应反应 在在1200时，不同反应物浓度及相应的平衡转化率。时，不同反应物浓度及相应的平衡转化率。 0.01000.010060.

5、060.00.01200.010054.365.20.00100.012065.353.3初始浓度初始浓度/molL-1平衡转化率平衡转化率/%ABCc0(H2)c0(CO2)(H2)(CO2)试用化学平衡移动规律解释表中的数据。试用化学平衡移动规律解释表中的数据。结论结论: : 温度一定时，增大一温度一定时，增大一种反应物的浓度，种反应物的浓度， 可以提高可以提高另一种反应物的转化率。另一种反应物的转化率。0.01000.010060.060.00.01000.010050.050.0初始浓度初始浓度/molL-1平衡转化率平衡转化率/%1200800c0(H2)c0(CO2)(H2)(CO

6、2)反应反应在不同温度时，反应物的初始浓度及相应的平衡转化率。在不同温度时，反应物的初始浓度及相应的平衡转化率。如下表：如下表： 试用化学平衡移动规律解释表中的数据。试用化学平衡移动规律解释表中的数据。交流交流研讨研讨 化学平衡状态化学平衡状态温度改温度改变变浓度改变浓度改变T ,平衡向吸热反应平衡向吸热反应方向移动方向移动T ,平衡向放热反应平衡向放热反应方向移动方向移动Q K，平衡逆向移动，平衡逆向移动Q K，平衡正向移动，平衡正向移动改变改变K改变改变Q 反应限度改变反应限度改变我们学到了什么我们学到了什么?改变改变 规规 律律问题解决问题解决已知合成氨的热化学方程式为已知合成氨的热化学

7、方程式为N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H（298 K ) = -57.2KJ mol 1请请从温度和浓度的角度进行分析，怎样提高平衡时氨的产量？从温度和浓度的角度进行分析，怎样提高平衡时氨的产量？1. 1.降低反应的温度降低反应的温度2.2.增加氮气和氢气的浓度增加氮气和氢气的浓度3.3.及时分离出氨气及时分离出氨气 某自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少某自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为：量液氨，其反应的化学方程式为： NH3+HClO H2O+NH2Cl ，NH2Cl比比HClO稳定。稳定。请用化学平衡的观点分析家液氨能延长液氯杀菌时请用

8、化学平衡的观点分析家液氨能延长液氯杀菌时间的原因。间的原因。问题解决问题解决 质疑质疑 1914 1914年，德国化学家弗雷兹年，德国化学家弗雷兹哈伯进行实验，哈伯进行实验，将氮气和氢气直接化合来合成氨气。将氮气和氢气直接化合来合成氨气。 N N2 2(g) + 3H(g) + 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g) (g) H H（298 K ) = 298 K ) = -57.2KJ -57.2KJ mol mol 11这是一个放热反应，但当产生少这是一个放热反应，但当产生少量氨气后，反应就达到了平衡状态。哈伯和他的合量氨气后，反应就达到了平衡状态。哈伯和他的合作者希望通过影响

9、化学平衡移动来增加平衡时氨的作者希望通过影响化学平衡移动来增加平衡时氨的产量。他们研制出一套切实可行的系统合成氨气，产量。他们研制出一套切实可行的系统合成氨气，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今合成人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今合成氨已成为人工固氮最重要的途径，该工艺制造出的氨已成为人工固氮最重要的途径，该工艺制造出的氮肥是全球数以亿计的人免于饥饿。氮肥是全球数以亿计的人免于饥饿。 哈伯是通过改变哈伯是通过改变哪些条件来达到目的哪些条件来达到目的的呢？的呢？ 温度对化学平衡的影温度对化学平衡的影响是通过改变化学平衡常响是通过改变化学平衡常数实现的。数实现的。 提出推测：提出推测

10、： 其他条件不变时其他条件不变时升高温度，化学平衡向吸热反应的升高温度，化学平衡向吸热反应的方向移动；方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应的降低温度，化学平衡向放热反应的方向移动。方向移动。 提出推测：提出推测： 其他条件不变时其他条件不变时增大反应物的浓度或减少生成物增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，的浓度， Q K, 平衡逆向移动。平衡逆向移动。aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)在一定温度下对于化学反应：在一定温度下对于化学反应：请讨论并填写下表。请讨论并填写下表。 QQ与K的关系 结果增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度交流交流研讨研讨减小减小

11、减小减小增大增大增大增大Q KQ KQ K平衡右移平衡右移平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移平衡左移平衡左移Q =cc(C) cd(D)ca(A) cb(B) 小结小结其他条件不变时其他条件不变时升高温度，化学平衡向吸热反应的方向移动；升高温度，化学平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应的方向移动。降低温度，化学平衡向放热反应的方向移动。增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度， Q K，平衡逆向移动。平衡逆向移动。 1 2 3 4编号编号实验现象实验现象实验结论实验结论红色加深红色加深红色加深红色加深红色变浅红色变浅 红色红色实验操作实验操作滴加滴加1 mol1 molL L-1 -1 FeClFeCl3 3溶液溶液滴加滴加1 mol1 molL L-1 -1 KSCN溶液溶液加入加入1molL-1 NaOH溶液溶液平衡右移平衡右移平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移对照实验对照实验Fe3+ + nSC