2.3 化学平衡的移动.ppt

1、第三单元 化学平衡的移动,苏教版选修4专题2 化学反应速率与化学平衡,一、化学平衡的移动,那些条件的变化对化学反应速率产生影响，将产生什么样的影响？,1、浓度： 增加反应物浓度，可以加快正反应速率 2、温度：升高温度，可以加快正逆反应速率 3、压强：（对于有气体参加的反应） 增大压强，可以加快反应速率 4、催化剂： 使用正催化剂，可以同等程度的加快正逆反应速率,二、影响化学平衡移动的条件 1、浓度的变化对化学平衡的影响,已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡：,溶液由黄色向橙色转变,溶液由橙色向黄色转变,增大反应物浓度,可使化学平衡向正反应方向移动,减小反应物浓度,可使化学平衡向逆反应方向移动

2、,浓度引起平衡移动的v-t图分析,1、浓度的变化对化学平衡的影响,V正V逆 平衡正向移动,结论：增加反应物浓度或减小生成物的浓度都可使平衡正向移动,浓度引起平衡移动的v-t图分析,1、浓度的变化对化学平衡的影响,V逆V正 平衡逆反应方向移动,结论：增加生成物浓度或减小反应物的浓度都可使平衡向逆反应方向移动,结论：其它条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动,增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆方向移动,1、浓度的变化对化学平衡的影响,1、在0.1 mol/L CH3COOH溶液中存在如下电离平衡: CH3COOH CH3COO- + H+,对于该平衡,下列叙述正确的

3、是( ),A、加入少量氢氧化钠固体，平衡向正反应方向移动。,B、加入少量0.1 mol/L HCl溶液，溶液中c(H+)减小,C、加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动,A,问题解决,2、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C，平衡 c(CO) .,不移动,不变,（）减少，平衡 c(CO) .,向右移动,减少,2对于某些有气体参与的可逆反应，通过改变反应容器的体积来改变体系的压强，有可能使平衡发生移动。,请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。,2、压强变化对

4、化学平衡的影响,2、压强变化对化学平衡的影响,(1)、增大压强，对于有气体参加和气体生成的化学反应来讲，由于缩小了体积，气体的浓度增大，提高了反应速率。,(2)、若两边都有气体，则改变压强同时改变正逆反应速率，当反应前后分子数目不同，速率改变倍数不一样，分子数目多的一侧速率改变倍数大。,当反应前后体积相同时，增大倍数相同。,对于某些有气体参与的可逆反应，由于压强的改变引起了浓度的改变，有可能使平衡发生移动。,播放课件,结论：增加压强可使平衡向气体减小的方向移动;减小压强可使平衡向气体体积增大的方向移动.,压强引起平衡移动的v-t图分析,2、压强的变化对化学平衡的影响 (反应前后气体分子数有变化

5、的体系),对于反应前后气体分子数目不变的反应,压强引起平衡移动的相关v-t图分析,V正V逆 平衡不移动,请写出下列可逆反应的平衡常数表达式，利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。,结论及应用：,对有气体参加的可逆反应：,a A(g) b B(g),平衡常数可表示为：,若ab，即正反应方向是气体分子数目减小的反应， 增大压强，平衡向正反应方向移动； 若a=b ，即反应前后气体分子数目不变的反应， 改变反应体系的压强，平衡不发生移动； 若ab，即正反应方向是气体分子数目增大的反应， 增大压强，平衡逆向移动。,N23H2 2NH3,2、压强变化对化学平衡的影响,总 结,

6、1、增大压强，化学平衡向着气体分子数目减少的方向移动； 2、 减小压强，化学平衡向着气体分子数目增多的方向移动。 3、 对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动,3、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：,（2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 ; c(CO2) 。,（3）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡 ; c(CO2) 。,（4）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡 ; c(CO2) 。,逆向移动,增大,不移动,不变,正向移动,减小,问题解决,练习与实践,已知化学反应 2A(?)+B(g) 2C(?)达到

7、平衡，当增大压强时，平衡向逆反应方向移动，则 ( ) AA是气体，C是固体 BA、C均为气体 CA、C均为固体 DA是固体，C是气体,D,练习与实践,在一密闭容器中，反应 aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增 加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60，则 ( ) A平衡向正反应方向移动了 B物质A的转化率减小了 C物质B的质量分数增加了 Dab,A、C,3、温度变化对化学平衡的影响,3、温度变化对化学平衡的影响,温度的改变对正逆反应速率都会产生影响，但影响的程度不同，温度的变化对吸热反应的速率比放热反应的速率影响大。,具体表现在：,升高温度，正、逆反应速率都增大，但

8、增大的倍数不一样，吸热反应增大的倍数大。,降低温度，正、逆反应速率都减小，但降低的倍数不一样，吸热反应降低的倍数大。,播放课件,3、温度变化对化学平衡的影响,V吸 V放 平衡向吸热方向移动,结论：其他条件不变，升高温度平衡向吸热反应方向移动,温度引起平衡移动的相关v-t图分析,3、温度变化对化学平衡的影响,温度引起平衡移动的相关v-t图分析,V放V吸 平衡向放热反应方向移动,结论：其他条件不变，降低温度平衡向放热反应方向移动,3、温度变化对化学平衡的影响,注意： 温度的变化一定会影响化学平衡，使 平衡发生移动,结论：在其他条件不变时，温度升高，会使化学平衡向吸热反应的方向移动，温度降低会使化学

9、平衡向放热的方向移动。,(正反应为放热反应)的正确图像为：,AC,练习与实践,4、催化剂对化学平衡的影响,催化剂降低了反应的活化能，正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正反应的活化分子百分数增加几倍，逆反应的活化分子百分数也增加几倍，正逆反应速率增加的倍数相等，加催化剂，不能使平衡发生移动，只影响到达平衡的时间。,催化剂同等程度的改变正、逆反应速率 （V正V逆） 使用催化剂，对化学平衡无影响。,正催化剂能缩短平衡到达的时间,4、使用催化剂对化学平衡的影响,总结改变反应条件时平衡移动的方向,早在1888年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动

10、原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,化学平衡移动原理勒夏特列原理,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,注意： 是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变 勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡状态不能用此来分析 平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向，但不能用来判断建立平衡所需时间。,三、化学平衡移动原理应用合成氨工业,合成氨条件的选择,问题1：写出合成氨的化学反应方程式，并说明这个反应有什么特点？,N2+3H2 2NH3 H9

11、2.4kJmol1,特点： a、可逆反应 b、正反应放热 c、正反应是气体分子数目减小的反应。,三、化学平衡移动原理应用合成氨工业,合成氨条件的选择,问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？,主要：经济效益与社会效益,基本要求： a、反应快 b、原料利用率高 c、单位时间内产量高,三、化学平衡移动原理应用合成氨工业,合成氨条件的选择,问题3：分别从化学反应速率和化学平衡移动两个角度分析合成氨的合适条件。,高 温,高 压,使 用,高 压,低 温,无 影 响,从反应速率的角度看：温度越高、压强越大，化学反应越快， 使用催化剂反应加快，单位时间内生成的产品越多； 从化学平衡的角度看：高压低温

12、，平衡时生成物NH3的百含量高。,问题3：分别从化学反应速率和化学平衡移动两个角度分析合成氨的合适条件。,结 论,三、化学平衡移动原理应用合成氨工业,合成氨条件的选择,N2+3H2 2NH3,1根据图221的数据，分析温度和压强改变是如何影响合成氨的平衡的?,N2(g)3H2(g) 2NH3 (g),三、化学平衡移动原理应用合成氨工业,合成氨条件的选择,问题4：工业上合成氨的合适条件到底怎样？,使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益； 选择合适的温度：500左右，该温度是为合成氨催化剂的活性温度； 选择合适的压强: 2.01075.0107Pa，该压强下进行生

13、产，对动力、材料、设备等来说正合适。 将氨气及时分离出来 循环操作过程,合成氨的适宜条件,N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.4kJmol1,已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为：,合成氨的工艺流程如图224所示。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。 1向反应器中注入过量N2。 2采用适当的催化剂。 3在高压下进行反应。 4在较高温度下进行反应。,1在硫酸工业中有如下反应：,请回答以下问题： (1)为什么在生产上要用过量的空气? (2)为什么要使用催化剂? (3)为什么不在高温下进行反应?,2SO2(g)O

14、2(g) 2SO3 (g) H0,练习与实践,2在一定条件下，反应：,在一密闭体系中达到化学平衡。 (1)请写出该反应的平衡常数表达式： (2)请说明改变下列条件时，平衡如何移动。 a保持压强不变，升高温度； b保持温度不变，缩小容器的体积； c保持体积不变，通入氢气。,H2(g)I2(g) 2HI(g) H0,练习与实践,3某一化学反应，反应物和生成物都是气体，改变下列条件一定能使化学平衡向正反应方向移动的是 ( ) A增大反应物浓度 B减小反应容器的体积 C增大生成物浓度 D升高反应温度,4压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 ( ),A.Fe2O3(g)3CO(g) 2Fe(s)3CO2(g),B.N23H2 2NH3,C.2SO2(g)O2(g) 2SO3(g),D.C(s)CO2(g) 2CO(g),练习与实践,5反应A(g)+3B(g) 2C(g) H0达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是 ( ) A正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动 B正反应速率减小，逆反应速率增大