化学平衡移动ppt课件

1、第四节第四节化学平衡的挪动化学平衡的挪动化学平衡的挪动化学平衡的挪动 因外界条件改动使可逆反响从一种平衡因外界条件改动使可逆反响从一种平衡形状向另一种平衡形状转变的过程。形状向另一种平衡形状转变的过程。可逆反响达平衡时可逆反响达平衡时: rGm0、J=K 因此因此, 一切能导致一切能导致rGm或或 J 值发生值发生变变化的外界条件化的外界条件(浓度、压力、温度浓度、压力、温度)都会使都会使平衡发生挪动。平衡发生挪动。可逆反响：可逆反响： c C + d D yY + z Z根据根据 rGm= rGm+RT ln J, rGm= -RT lnK得得 JrGm RT ln K rGm 0， J 0

2、，J K 平衡向逆反响方向挪动平衡向逆反响方向挪动平衡挪动方向的判别平衡挪动方向的判别-反响商判据反响商判据 含含0.100molL-1Ag+、0.100molL-1Fe2+、0.010molL-1Fe3+溶液中发生反响：溶液中发生反响： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag，K =2.98。判别反响进展的方向；判别反响进展的方向；例例J 0，气体分子，气体分子数增加的反应数增加的反应 n K ,平衡向平衡向逆反应方向移动逆反应方向移动JK ,平衡向平衡向正反应方向移动正反应方向移动增大体积增大体积降低总压降低总压JK ,平衡向平衡向逆反应方向移动逆反应方向移动均向气体分子数减小的方向挪动

3、均向气体分子数减小的方向挪动均向气体分子数添加的方向挪动均向气体分子数添加的方向挪动 当当n(y+z)-(c+d)=0 时时 可逆反响：可逆反响： c C + d D yY + z Z体系总压力的改动，降低或添加同等倍体系总压力的改动，降低或添加同等倍数反响物和生成物的分压，数反响物和生成物的分压，J 值不变值不变(仍仍等于等于K )，故对平衡不发生影响。，故对平衡不发生影响。 引入惰性气体引入惰性气体, 对化学平衡的影响对化学平衡的影响: 恒温恒容条件下恒温恒容条件下, 对化学平衡无影响对化学平衡无影响; 恒温恒压条件下恒温恒压条件下, 引入惰性的气体引入惰性的气体, 使体积使体积增大增大,

4、 呵斥各组分气体分压减小呵斥各组分气体分压减小, 化学平衡化学平衡 向气体分子总数添加的方向挪动。向气体分子总数添加的方向挪动。一密闭容器中含一密闭容器中含1.0 mol N2O4，反响：，反响：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到达下到达平衡时平衡时N2O4的的=50%,计算计算:(1)反响的反响的K ； 解：解： N2O4(g) 2NO2(g)始态物质的量始态物质的量/mol 1.0 0变化物质的量变化物质的量/mol -1.0 +2(1.0)平衡物质的量平衡物质的量/mol 1.0-1.0 2.0平衡分压平衡分压: 2.01.0(1+)p(NO2) = p总总p(N2O

5、4)= p总总 = p总总 1.0(1-) 1.0(1-) 1.0-1.0+2.0 1.0(1+) 例例一密闭容器中含一密闭容器中含1.0molN2O4，反响：，反响：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到达下到达平衡时平衡时N2O4的的=50%,计算计算:(1)反响的反响的K ；解：解： N2O4(g) 2NO2(g)平衡分压平衡分压 1.0(1-) 1.0(1+) p总总 2.01.0(1+)p总总K = =p(NO2)/p 2p(N2O4)/p p总总p1.0(1-)1.0(1+) p总总p 2.01.0(1+) 2 4.021.0(1-2)= p总总p 4(0.50)2

6、1.0(1-0.52)=( )1.0=1.3例例一密闭容器中含一密闭容器中含1.0molN2O4，反响：，反响：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到达下到达平衡时平衡时N2O4的的=50%，计算：，计算：(2) 25、1000kPa下到达平衡时下到达平衡时N2O4的的, N2O4和和NO2的分压。的分压。 4.02 10001.0(1-2) 1001.3= =0.18=18%解：解：T不变，不变，K 不变不变 4.021.0(1-2)K = p总总p例例总压由总压由100kPa增至增至1000kPa，N2O4的的由由50%降至降至18%，阐明平衡向左方向挪动，阐明平衡向左方向

7、挪动，即向气体分子数少的方向挪动。即向气体分子数少的方向挪动。一密闭容器中含一密闭容器中含1.0molN2O4，反响：，反响：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到达下到达平衡时平衡时N2O4的的=50%，计算：，计算：(2) 25、1000kPa下到达平衡时下到达平衡时N2O4的的, N2O4和和NO2的分压。的分压。例例解：解： =0.18=18%平衡分压平衡分压 2.01.0(1+)p(NO2)= p总总 = 1000 =694.9 kPa2.00.181.0(1+0.18)p(N2O4)= p总总= 1000 1.0(1-) 1.0(1-0.18) 1.0(1+) 1.

8、0(1+0.18) =305.1 kPa rGm= -RT lnK ; rGm= rHm-T rSm2-4-3 温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响反响：反响：lnK (T)= - rSm(T) rHm(T) R RTlnK (T) - rSm(298.15K) rHm(298.15K) R RTlnK1 (T1) - rSm(298.15K) rHm(298.15K) R RT1lnK2 (T2) - rSm(298.15K) rHm(298.15K) R RT2K2 rHm(298.15K) T2-T1 K1 R T1T2ln = ( )平衡挪动平衡挪动向右向右K 值增大值增大 rHm

9、 0 吸热反响吸热反响向左向左K 值变小值变小 rHm 0放热反响放热反响升高温度升高温度 反响：反响：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在在298.15K时时,K =6.81024、 rHm=-197.78kJmol-1,试计算试计算723K时的时的K , 并判别平并判别平衡挪动方向。衡挪动方向。例例K2 rHm(298.15K) T2-T1 K1 R T1T2ln = ( )解：解： K (723K) 197.78 723-298.15 6.81024 8.314 198.15723ln = ( )=-20.3K (723K)=2.95104K (723K)=2.95104 6.8

10、1024=K (298.15K)升高温度平衡向左挪动，即向吸热方向挪动升高温度平衡向左挪动，即向吸热方向挪动吕吕查德里原理查德里原理 勒勒夏特列夏特列 当体系到达平衡后当体系到达平衡后, 假设改动平衡形状假设改动平衡形状的任一条件的任一条件(如浓度如浓度, 压力压力, 温度温度), 平衡就平衡就向着能减弱其改动的方向挪动。向着能减弱其改动的方向挪动。此原理既适用于化学平衡体系，也适用此原理既适用于化学平衡体系，也适用于物理平衡体系。如冰吸热而融化。于物理平衡体系。如冰吸热而融化。平衡挪动的规律平衡挪动的规律留意：平衡挪动原理只适用于已达平衡留意：平衡挪动原理只适用于已达平衡的体系，而不适用于非平衡体系。的体系，而不适用于非平衡体系。2-4-4 催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 催化剂不改动化学平衡形状催化剂不改动化学平衡形状对可逆反响来说，反响前后催化剂的化学对可逆反响来说，反响前后催化剂的化学组成、质量不变，无论能否运用催化剂，组成、质量不变，无论能否运用催化剂，反响的一直态都是一样的，即反响反响的一直态都是一样的，即反响rGm的不变，的不变