影响化学平衡的条件

1、.影响化学平衡的条件第三节影响化学平衡的条件化学平衡只有在一定的条件下才能保持，当一个可逆反响到达化学平衡状态后，假如改变浓度、压强、温度等反响条件，到达平衡的反响混合物里各组分的浓度也会随着改变，从而到达新的平衡状态。我们研究化学平衡的目的，并不是希望保持某一个平衡状态不变，而是要研究如何利用外界条件的改变，使旧的化学平衡破坏，并建立新的较理想的化学平衡。例如，使转化率不高的化学平衡破坏，而建立新的转化率高的化学平衡，从而进步产量。我们把可逆反响中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的挪动。下面，我们着重讨论浓度、压强和温度的改变对化学平衡的影响。一、浓度对化学平衡的影响【实验

2、31】在一个小烧杯里混合10mL0.01mol/LFeCl3溶液和10mL0.01mol/LKSCN硫氰化钾溶液，溶液立即变成红色。把该红色溶液平均分入3个试管中。在第一个试管中参加少量1mol/LFeCl3溶液，在第二个试管中参加少量1mol/LKSCN溶液。观察这两个试管中溶液颜色的变化，并与第三个试管中溶液的颜色相比较。FeCl3与KSCN起反响，生成红色的FeSCN3硫氰化铁和KCl，这个反响可表示如下：FeCl3+3KSCNFeSCN3+3KCl从上面的实验可知，在平衡混合物里，当参加FeCl3溶液或KSCN溶液后，试管中溶液的颜色都变深了。这说明增大任何一种反响物的浓度都促使化学平

3、衡向正反响的方向挪动，生成更多的FeSCN3。其他实验也可证明，在到达平衡的反响里，减小任何一种生成物的浓度，平衡会向正反响的方向挪动；减小任何一种反响物的浓度，平衡会向逆反响的方向挪动。综上所述，在其他条件不变的情况下，增大反响物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反响的方向挪动；增大生成物的浓度或减小反响物的浓度，都可以使化学平衡向逆反响的方向挪动。讨论运用浓度对化学反响速率的影响以及化学平衡常数不随浓度改变等知识，解释浓度对化学平衡的影响。在消费上，往往采用增大容易获得的或本钱较低的反响物浓度的方法，使本钱较高的原料得到充分利用。例如，在硫酸工业里，常用过量的空气使SO2充分氧

4、化，以生成更多的SO3。二、压强对化学平衡的影响处于平衡状态的反响混合物里，不管是反响物还是生成物，只要有气态物质存在，那么改变压强也常常会使化学平衡挪动。我们可以用以下反响来说明压强对化学平衡的影响。用注射器吸入少量NO2和N2O4的混合气体，然后将注射器针头插入橡皮塞中以封口，如图38所示。将注射器活塞反复往里推和往外拉，可以观察到随压强变化对化学平衡的影响。当活塞往外拉时，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。应怎样理解呢？这必然是由于针筒内体积增大，使气体的压强减小，浓度也减小，颜色变浅。后来颜色逐渐变深，这必然是由于化学平衡向着生成NO2反响的方向即气体体积增大的方向每1体积N2O4分解生

5、成2体积NO2挪动了。当活塞往里推时，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。这必然是由于针筒内体积减小，气体的压强增大，浓度也增大，颜色变深。由于化学平衡向着生成N2O4的方向即气体体积缩小的方向挪动，因此混合气体的颜色又逐渐变浅了。上述实验证明，在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向挪动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向挪动。在有些可逆反响里，反响前后气态物质的总体积没有变化，例如：在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡挪动。固态物质或液态物质的体积，受压强的影响很小，可以忽略不计。因此，假如平衡混合物都是固体或液体，改变压强不能使化学平衡挪动。三、

6、温度对化学平衡的影响在吸热或放热的可逆反响里，反响混合物到达平衡状态以后，改变温度也会使化学平衡挪动。【实验32】把NO2和N2O4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里，然后用夹子夹住橡皮管，把一个烧瓶放进热水里，把另一个烧瓶放进冰水或冷水里，如图39所示或见彩图。观察混合气体的颜色变化，并与常温时盛有一样混合气体的烧瓶中的颜色进展比照。在NO2生成N2O4的反响里，正反响是放热反响，逆反响是吸热反响。从上面的实验可知，混合气体受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反响方向挪动。混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2的浓度减小，即平衡向正反响方向挪动。由此可见，在其他条件不变的情况下，温度升高，

7、会使化学平衡向着吸热反响的方向挪动；温度降低，会使化学平衡向着放热反响的方向挪动。浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡挪动原理，也叫勒沙特列原理：假如改变影响平衡的一个条件如浓度、压强或温度等，平衡就向可以减弱这种改变的方向挪动。由于催化剂可以同等程度地增加正反响速率和逆反响速率，因此它对化学平衡的挪动没有影响。也就是说，催化剂不能改变到达化学平衡状态的反响混合物的组成，但是使用催化剂，可以改变反响到达平衡所需的时间。平衡挪动原理对所有的动态平衡都适用，如对后面将要学习的电离平衡也适用。但是，平衡挪动原理也有局限性，如虽然能用它来判断平衡挪动的方向，但不能用它来判断建立新平衡所需要的

8、时间，以及在平衡建立过程中各物质间的数量关系等。这需要进一步学习其他理论，在中学阶段不再介绍。讨论以下反响到达化学平衡时：2SO2g+O2g2SO3g正反响为放热反响假如在其他条件不变时，分别改变以下条件：增加压强；增大O2的浓度；减少SO3的浓度；升高温度；使用催化剂，将对化学平衡有什么影响？简要说明理由。资料勒沙特列简介勒沙特列是法国一位精力旺盛的科学家，他研究过水泥的煅烧和凝固、陶器和玻璃器皿的退火、磨蚀剂的制造以及燃料、玻璃和炸药的开展等问题。他对乙炔气的研究，致使他创造了氧-乙炔焰，并用于焊接。勒沙特列特别感兴趣的是科学和工业之间的关系，以及怎样从化学反响中得到最高的产量。他在这个领

9、域里的研究使他于1888年发现了“勒沙特列原理，他也因此而世界出名。勒沙特列曾批评英国钢铁工业中的有些人企图用增加高炉高度的方法来减少高炉气中CO的含量，指出这是背离化学平衡理论的，因此，也是行不通的。勒沙特列原理广泛应用于工业消费，使化学反响能获得较高的产量，大大进步了工业消费的效益。阅读化学反响的方向自然界里的变化过程都是有方向性的。例如，高处的水总是往低处流，而低处的水不可能自发地往高处流。又如，放在空气中的热开水总是变成冷水，而冷水不可能自发地变成热开水。化学反响也有方向性。例如，铁制品放在潮湿的空气中能自发地生成铁锈，而铁锈却不可能自发地变成铁。很久以来，人们一直在讨论化学反响自发进

10、展的方向。在无数科学家的辛勤努力下，终于发现绝大多数放热反响都能自发地进展，放热越多，反响进展得越完全。这是由于反响放出的热量越多，能量降低得也越多。反响有趋向于最低能量状态的倾向。然而有些吸热过程在室温时也能进展。例如，冰在室温时会自发地吸热变成水。有些吸热反响在室温时虽不能自发地进展，但当升高温度时却能自发地进展。例如，NH4HCO3的分解反响是吸热反响，在室温时NH4HCO3。不分解，但当加热时，NH4HCO3的分解反响会自发地进展。这是由于反响除有趋向于最低能量状态的倾向外，还有另一趋向于最大混乱度的倾向。在冰中，每个水分子按一定规那么有序排列着，当冰融化时，水分子的有序排列遭到破坏，

11、变成较为无序排列的液体状态，即混乱度增大了，因此，冰在室温时能自发地吸热变成水。同样地，将NH4HCO3加热时发生如下反响：NH4HCO3sNH3g+H2Og+CO2g由于一种有序的晶体NH4HCO3反响后生成了三种无序的气体分子，使混乱度增大，因此，在加热时NH4HCO3的分解反响能自发进展。在实际分析化学反响自发进展的方向时，需要综合考虑反响趋向于最低能量状态的倾向和趋向于最大混乱度的倾向这两种因素。表33列入了化学反响自发进展的一些情况。表33化学反响自发进展的方向反响的能量变化混乱度变化化学反响自发进展的方向放热反响增大任何温度下都能自发进展放热反响减小较低温度下能自发进展吸热反响增大

12、高温下能自发进展吸热反响减小任何温度下都不能自发进展习题一、填空题1在下表空白处说明反响条件的改变其他条件不变时对化学反响速率和化学平衡的影响。条件改变对化学反响速率的影响对化学平衡的影响增大反响物的浓度增大容器气体的压强升高温度使用适当的催化剂2在一定条件下以下反响到达化学平衡：2HIgH2g+I2g正反响为吸热反响1假如升高温度，平衡混合物的颜色_。2假如参加一定量的H2，平衡_挪动。3假如使密闭容器的体积增大，平衡_挪动。3化学反响2A+B2C到达化学平衡时，根据以下条件选择正确的选项填空。1升高温度时，C的量增加，此反响_。是放热反响；是吸热反响；没有显著的热量变化；原化学平衡没有发生

13、挪动。2假如A、B、C都是气体，到达平衡时减小压强，那么_。平衡不挪动；平衡向正反响方向挪动；平衡向逆反响方向挪动；C的浓度会增大。3假如B是气体，增大压强时，化学平衡向逆反响方向挪动，那么_。A是气体、C是固体；A、B、C都是气体；A、C都是固体；A是固体、C是气体。二、选择题1在一定条件下，发生CO+NO2CO2+NO的反响，到达化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，以下有关该反响的说法中正确的选项是。A正反响为吸热反响B正反响为放热反响C降温后CO的浓度增大D降温后各物质的浓度不变2以下各反响到达化学平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反响方向挪动的是。A2NO2N2O4正反响为放热反响BCs+CO22CO正反响为吸热反响CN2+3H22NH3正反响为放热反响DH2SH2+Ss正反响为吸热反响三、下述反响到达平衡时，12NO+O22NO2正反响为放热