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文档简介
化学平衡状态特征:逆等定动变各组分的浓度保持不变表面静止,动态平衡暂时相对有条件的(T,P,c)改变→平衡移动条件改变一定时间后一定条件下的化学平衡
本质
V正=V逆现象各组分浓度
保持一定平衡被破坏V正≠V逆各组分浓度保持新的一定
新条件下的化学平衡V正’
=V逆’可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。一、化学平衡移动条件改变
化学平衡不移动V正<V逆:V正>V逆:V正=V逆:V正≠V逆化学平衡正向移动化学平衡逆向移动温度浓度回忆:影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?化学反应速率压强催化剂思考:有哪些条件能改变化学平衡呢?也就是通过改变哪些条件来打破旧平衡呢?浓度(1)浓度对化学平衡的影响Cr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黄色)+2H+问题:如何从现象判断该反应处于平衡状态?问题:预测浓度改变,会引起速率如何变化?条件改变v(正)与v(逆)移动方向预期现象增大生成物浓度c(H+)↑减小生成物浓度c(H+)↓v正<
v逆v正>v逆逆反应方向正反应方向橙色加深黄色加深Cr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黄色)+2H+【实验2-5】探究浓度对化学平衡的影响滴加3~10滴浓硫酸滴加10~20滴NaOH编号步骤K2Cr2O7溶液12滴加3~10滴浓H2SO4滴加10~20滴浓6mol/LNaOH溶液橙色加深溶液黄色加深结论:增加生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。【实验2-6】探究浓度对化学平衡的影响向盛有4滴FeCl3溶液的试管中加入2滴KSCN溶液,溶液呈红色Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3(红色)编号①②步骤1滴加饱和FeCl3滴加1mol/LKSCN现象结论1步骤2滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论2①理论预测,预测可能出现的现象和化学平衡移动的方向②实验论证③得出实验结论【实验2-6】探究浓度对化学平衡的影响Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3(红色)编号①②步骤1滴加饱和FeCl3滴加1mol/LKSCN现象结论1步骤2滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论2红色变深红色变深增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动产生红褐色沉淀,溶液红色变浅减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动
在其他条件不变的情况下:增大反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动引起v正>v逆引起v正<v逆(1)浓度对化学平衡的影响强调:
气体或溶液浓度的改变会引起反应速率的变化,纯固体或纯液体用量的变化不会引起反应速率改变,化学平衡不移动。(1)浓度对化学平衡的影响红棕色无色(2)温度对化学平衡的影响2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol热水冷水热水冷水放热吸热【实验2-7】实验现象:热水中(温度升高),混合气体——————,平衡向——————方向移动,即()热方向移动。冷水中(温度降低),混合气体,平衡向——————方向移动,即()热方向移动。颜色加深逆反应颜色变浅正反应2NO2N2O4△H=-56.9kJ/mol温度对化学平衡的影响【实验2-7】放热吸热吸放V正=V逆V正V逆t1
t(s)
V(molL-1S-1)0t2V”正=V”逆V’逆,吸热V‘正,放热升高温度2NO2(g)N2O4(g)△H=-56.9kJ/mol升温,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大(2)温度对化学平衡的影响①升温,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大;降温,v放、v吸均减小,但v吸减小程度大。②当其他条件不变时:温度升高,平衡向
方向移动;温度降低,平衡向
方向移动。吸热反应放热反应改变的条件平衡移动的方向平衡移动的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升高体系温度降低体系温度小结:
正反应方向
使反应物浓度减小逆反应方向
使反应物浓度增大逆反应方向
使生成物浓度减小
正反应方向
使生成物浓度增大aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H<0逆反应方向
体系温度减低
正反应方向
体系温度升高如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。二、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、温度、压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。①此原理只适用于已达平衡的体系②平衡移动方向与条件改变方向相反。③移动的结果只能是减弱外界条件的该变量,但不能抵消。注意:
在其他条件不变的情况下:增大反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度化学平衡向正反应方向移动化学平衡向逆反应方向移动引起v正>v逆引起v正<v逆小结:①浓度对化学平衡的影响增加反应物的浓度化学平衡向正反应方向移动。原理:反应物浓度↑,生成物浓度瞬间不变,V(正)↑,V(逆)不变,V(正)>V(逆),平衡正向移动增大反应物的浓度t10vV(正)V(逆)V`(正)V`(逆)tt2t3当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?并画出速率-时间关系图。思考vt1t20V(正)V(逆)t3t原理:反应物浓度瞬间↓,生成物浓度瞬间不变,V(正)↓,V(逆)不变,V(正)<V(逆),平衡逆向移动。减小反应物的浓度vt1t20V(正)V(逆)V`(逆)V`(正)t3t减小反应物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(逆)V’(正)V’(正)=V’(逆)增大生成物的浓度0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)V’(逆)V’(正)=V’(逆)减小生成物的浓度平衡正向移动平衡逆向移动减小生成物浓度增大生成物浓度引起V正
>V逆引起V逆
>V正练习:在一恒容密闭容器中,反应:A(g)+B(g)C(g)达到平衡,若增大A的浓度,使平衡右移,并达到新的平衡,下列说法正确的是(
)A.A的浓度一定比原平衡小B.A的转化率增大C.C的体积分数一定大于原平衡C的体积分数D.B的转化率一定增大用途:工业上,常适当增加廉价反应物的浓度,使得平衡正向移动,可提高价格较高原料的转化率,降低成本小结:②温度对化学平衡的影响当其他条件不变时:温度升高,平衡向
方向移动;温度降低,平衡向
方向移动。升温,v放、v吸均增大,但v吸增大程度大;降温,v放、v吸均减小,但v吸减小程度大。吸热放热V正=V逆V正V逆t1t(s)
V(molL-1S-1)0t2V’正=V’逆V’逆V’正升高温度△H<0速率-时间关系图:2NO2N2O4△H<02NO2N2O4温度对化学平衡的影响(图像)升温升温降温降温练习2、在容积不变的密闭容器中进行如下反应:H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g)
∆H>0,达到平衡后,改变下列反应条件,相关叙述正确的是()
A、加入H2O(g),平衡向正反应方向移动,体系压强减少
B、加入少量C,正反应速率增大
C、降低温度,平衡向正反应方向移动
D、加入CO,H2浓度减小D(3)压强对化学平衡的影响问题:改变容器体积以变化压强,压强改变对化学反应速率有何影响?问题:
对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)增大压强,化学平衡应往哪个方向移动?减小压强呢,化学平衡应往哪个方向移动?1体积3体积2体积实验事实:450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据压强/MPaNH3/%12.059.21016.43035.56053.610069.4N2(g)+3H2(g)2NH3(g)1体积3体积2体积(3)压强对化学平衡的影响说明:增大压强,正逆反应速率均增大,但增大倍数不一样,平衡向着体积缩小的方向移动加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→V正>>V逆→平衡向正反应方向移动V正=V逆V正V逆t1t(s)
V(molL-1S-1)0t2V”正=V”逆V’逆V’正增大压强aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b
>c+daA(g)+bB(g)cC(g)图象观察在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小(气体计量数减小)的方向移动;减小压强,会使平衡向着气体体积增大(气体计量数增大)的方向移动。①前提条件:
反应体系中有气体参加且反应前后总体积发生改变。
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d(3)压强对化学平衡的影响可逆反应I2(g)+H2(g)
2HI(g)V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大,但增大倍数一样,V’正=V’逆,平衡不移动。t2在其他条件不变的情况下压强对化学平衡的影响①增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动。②减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。(3)压强对化学平衡的影响练习1.下列反应达到化学平衡时,增大压强,平衡是否移动?向哪个方向移动?移动的根本原因是什么?①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)③H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)
④H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)
⑤H2S(g)H2(g)+S(s)正逆逆不移不移在具有活塞的密闭容器中,一定温度下的可逆反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)已达到平衡。将活塞外拉,则:(1)容器内颜色________;(2)容器内压强________;(3)逆反应速率________;(4)混合气体平均相对分子质量________。变浅变小变小不变
在一密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在一定条件下已达化学平衡。(1)保持容器容积和温度不变,充入一定量的He,化学平衡怎样变化?不移动(2)保持气体总压和温度不变,充入一定量的He,化学平衡怎样变化?逆反应方向移动注意:改变压强相当于改变气体的物质的量浓度;而浓度的改变只有导致了V正≠V逆,才会引起平衡的移动。改变的条件平衡移动的方向平衡移动的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增大体系压强减小体系压强升高体系温度降低体系温度小结:
正反应方向
使反应物浓度减小逆反应方向
使反应物浓度增大逆反应方向
使生成物浓度减小
正反应方向
使生成物浓度增大aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H<0a+b>c+d
正反应方向
体系压强减小逆反应方向
体系压强增大逆反应方向
体系温度减低
正反应方向
体系温度升高
如果改变影响平衡的一个条件(浓度、温度、压强等),平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。(4)催化剂对化学平衡的影响
同等程度改变化学反应速率,V’正=V’逆,只改变反应到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动。V(molL-1S-1)V正=V逆t1T(s)0V’正=V’逆催化剂对可逆反应的影响:思考:可逆反应CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)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?()①增大水蒸气浓度②加入更多的碳③增加H2浓度其中②会引起CO转化率如何变化?①③用途:工业上,常适当增加廉价反应物的浓度,使得平衡正向移动,可提高价格较高原料的转化率,降低成本例
往FeCl3溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液呈红色,发生如下反应:FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3(棕黄色)(无色)
(无色)
(红色)下列说法中正确的是A.往上述溶液中滴入Fe2(SO4)3溶液,溶液红色变浅B.往上述溶液中滴入NH4SCN溶液,溶液红色不变C.往上述溶液中加入铁粉,溶液红色加深D.往上述溶液中滴入NaOH溶液,溶液红色变浅答案解析√练习1、对于反应2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应),若升高温度,则能使()
A、反应速率不变,Z的产量减少
B、反应速率增大,Z的产量增加
C、反应速率增大,Y的转化率降低
D、反应速率减少,Z的产量增大C例1反应A(g)+3B(g)2C(g)
ΔH<0,达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向右移动B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向左移动C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向右移动D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向左移动答案解析√解析降低温度,v正、v逆均减小,平衡向放热反应方向移动,即平衡正向移动。练习1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.由H2、I2蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅C.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去。AC2NO2(g)N2O4(g)(2体积,红棕色)(1体积
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