化学平衡移动原理优秀课件.ppt

化学平衡移动原理第1页，本讲稿共40页V正正V逆逆V正正=V逆逆0条件改条件改变变建立新平衡建立新平衡破坏旧平衡破坏旧平衡V正正=V逆逆0一定一定时间时间化学平衡的移动化学平衡的移动平衡平衡1 1不平衡不平衡平衡平衡2 2化学平衡的移动方向的速率判断：化学平衡的移动方向的速率判断：若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向正反平衡向正反应方向移动应方向移动若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向逆反应平衡向逆反应方向移动方向移动若外界条件变化引起若外界条件变化引起v正正 v逆逆：旧平衡未被破坏，平衡不移动旧平衡未被破坏，平衡不移动第2页，本讲稿共40页增大增大反应物反应物的浓度，平衡向的浓度，平衡向生成物生成物方向移动；方向移动；减小减小反应物反应物的浓度，平衡向的浓度，平衡向反应物反应物方向移动。方向移动。浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下：在其他条件不变的情况下：增大增大生成物生成物的浓度，平衡向的浓度，平衡向 方向移动；方向移动；减小减小生成物生成物的浓度，平衡向的浓度，平衡向 方向移动。方向移动。生成物生成物反应物反应物“锄强扶弱锄强扶弱”第3页，本讲稿共40页t2V”正正=V”逆逆V逆逆V,正正t3V正正=V逆逆V正正V逆逆t1t（s）V（molL-1S-1）0 平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态增增大大反反应应物物浓浓度度速率速率-时间关系图：时间关系图：原因分析原因分析:增加反应物的浓度增加反应物的浓度,V,正正 V，逆逆平平衡向正反应方向移动；衡向正反应方向移动；第4页，本讲稿共40页浓度对平衡影响的浓度对平衡影响的v-t图分析（图分析（2）V正正V逆逆V速速率率V正正V逆逆0t时间时间V逆逆V正正V速速率率V正正V逆逆0t时间时间平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动（增大反应物浓度增大反应物浓度）平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 （增大生成物浓度增大生成物浓度）第5页，本讲稿共40页浓度对平衡影响的浓度对平衡影响的v-t图分析（图分析（3）V正正V逆逆V速速率率V正正V逆逆0t时间时间t时间时间V速速率率V正正V逆逆V逆逆V正正0平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动 （减小生成物浓度减小生成物浓度）平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 （减小反应物浓度减小反应物浓度）第6页，本讲稿共40页减小反应减小反应物浓度物浓度减小生成物减小生成物浓度浓度增大生成物增大生成物浓度浓度增大反应增大反应物浓度物浓度平衡移平衡移动原因动原因移动移动方向方向速率速率变化变化v正正首先增大首先增大v逆逆随后增大随后增大且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v逆逆首先增大首先增大v正正随后增大随后增大且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向 v逆逆首先减小首先减小 v正正随后减小随后减小且且v正正 v逆逆正反应方向正反应方向v正正首先减小首先减小v逆逆随后减小随后减小且且v逆逆 v正正逆反应方向逆反应方向浓度对平衡影响浓度对平衡影响第7页，本讲稿共40页浓度对化学平衡移动的几个注意点浓度对化学平衡移动的几个注意点:对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个看作一个定值定值，增加或减小固态或液态纯净物的量并不，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响影响V正正、V逆逆的大小，所以化学平衡不移动。的大小，所以化学平衡不移动。只要是只要是增大浓度增大浓度，不论增大的是反应物浓度，不论增大的是反应物浓度，还是还是 生成物浓度，新平衡状态下的生成物浓度，新平衡状态下的反应速率反应速率一定一定大于大于原平衡状态；原平衡状态；减小浓度减小浓度，新平衡状态下的速率，新平衡状态下的速率一定小于一定小于原平衡状态。原平衡状态。反应物有两种或两种以上反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率该物质的平衡转化率降低降低,而其他物质的转化率而其他物质的转化率提高提高。第8页，本讲稿共40页 工业上往往根据上述原理，通过适当增加工业上往往根据上述原理，通过适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量、降低成本。例如，在硫酸工业中常提高产量、降低成本。例如，在硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化，以得到通入过量的空气使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三氧化硫。更多的三氧化硫。应用：应用：第9页，本讲稿共40页思考与交流：思考与交流：1 1、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？增加氧气的浓度增加氧气的浓度 2 2、可逆反、可逆反应应H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一定条件下在一定条件下达平衡状达平衡状态态，改，改变变下列条件，能否引起平衡移下列条件，能否引起平衡移动动？COCO浓浓度有何度有何变变化化?增大水蒸气增大水蒸气浓浓度度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H H2 2浓浓度度第10页，本讲稿共40页第三节第三节 化学平衡化学平衡第11页，本讲稿共40页根据图根据图2 22121的的数据，分析数据，分析温温度改变度改变是如何是如何影响合成氨的影响合成氨的平衡的平衡的?N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3 00温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响第12页，本讲稿共40页温度对温度对NONO2 2和和N N2 2O O4 4 平衡的影响平衡的影响2NO2 N2O4 0红棕色红棕色 无色无色第13页，本讲稿共40页2NO2 N2O4 (红棕色红棕色)(无色无色)H=-56.9kJ/mol序序号号实验实验内容内容实验现实验现象象实验结论实验结论(平衡移平衡移动动方向方向)温度温度变变化化混合气体混合气体颜颜色色c c(NO(NO2 2)1将充有将充有NONO2 2的的烧烧瓶放入冷水中瓶放入冷水中2将充有将充有NONO2 2的的烧烧瓶放入瓶放入热热水中水中红棕色红棕色变深变深红棕色红棕色变浅变浅温度温度降低降低温度温度升高升高变大变大变小变小向逆反应方向即向逆反应方向即吸热方向移动吸热方向移动向正反应方向即向正反应方向即放热方向移动放热方向移动探究实验二探究实验二 改变温度对化学平衡的影响改变温度对化学平衡的影响第14页，本讲稿共40页升高温度升高温度V逆逆vtV正正V逆逆V正正V正正=V逆逆结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。结论：升高温度，化学平衡向吸热的方向移动。2NO2 N2O4 H=-56.9kJ/mol第15页，本讲稿共40页降低温度降低温度V正正vtV正正V逆逆V逆逆V正正=V逆逆结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动。思考：如果降低温度化学平衡向什么方向移动？思考：如果降低温度化学平衡向什么方向移动？第16页，本讲稿共40页总结：总结：升高升高温度温度降低降低温度温度化学平衡向化学平衡向放热放热的方向移动的方向移动化学平衡向化学平衡向吸热吸热的方向移动的方向移动“趋利避害趋利避害”第17页，本讲稿共40页练习练习1 1：对于已达化学平衡的下列反应：对于已达化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)2X(g)+Y(g)2Z(g)2Z(g)（正反应放热）（正反应放热）降低温度时，对反应产生的影响是降低温度时，对反应产生的影响是A A逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向 逆反应方向移动逆反应方向移动B B逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向 正反应方向移动正反应方向移动C C正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向 移动移动D D正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向 移动移动C第18页，本讲稿共40页第三节第三节 化学平衡化学平衡第19页，本讲稿共40页压强压强/MPa15103060100NH3/%2.09.216.435.553.669.4结果结果:增大压强，增大压强，NH3含量增加，平衡向右移动含量增加，平衡向右移动450时时N2与与H2反应生成反应生成NH3的实验数据的实验数据N2+3H2 2NH3 6000C,反应反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的实验数据的实验数据压强压强/MPa0.10.51.010 SO3的分解率的分解率/26.314.210.54.6压强对于化学平衡的影响压强对于化学平衡的影响结果结果:增大压强，增大压强，SO3含量增加，平衡向左移动含量增加，平衡向左移动第20页，本讲稿共40页增大压强增大压强V正vtV正V逆V逆V正=V逆 结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。气体分子数减少）的方向移动。N2+3H2 2NH3第21页，本讲稿共40页增大压强增大压强V逆逆vtV正V V逆逆V正V正=V逆 结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。体分子数减少）的方向移动。N2+3H2 2NH3第22页，本讲稿共40页小结：小结：增大压强增大压强减小压强减小压强化学平衡向体积增大的方向移动化学平衡向体积增大的方向移动化学平衡向体积减小的方向移动化学平衡向体积减小的方向移动“能屈能伸能屈能伸”第23页，本讲稿共40页第三节第三节 化学平衡化学平衡第24页，本讲稿共40页平衡移动原理平衡移动原理 平衡正向移动（向平衡正向移动（向生成物方向移动、向右生成物方向移动、向右移动）：移动）：V正正V逆逆V速速率率V正正V逆逆0t时间时间 在原来平衡的基础上，反应正向进行的比逆向在原来平衡的基础上，反应正向进行的比逆向进行的多，也就是反应物转化为产物的比产物转化进行的多，也就是反应物转化为产物的比产物转化为反应物的多为反应物的多2NO2 N2O4 第25页，本讲稿共40页增大压强增大压强V正vtV正V逆V逆V正=V逆 结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即结论：增大压强，化学平衡向体积减小（即气体分子数减少）的方向移动。气体分子数减少）的方向移动。2NO2 N2O4 第26页，本讲稿共40页减小压强减小压强V逆逆vtV V正正V V逆逆V正正V正正=V逆逆 结论：减小压强，化学平衡向体积增大（即气结论：减小压强，化学平衡向体积增大（即气体分子数增多）的方向移动。体分子数增多）的方向移动。2NO2 N2O4 第27页，本讲稿共40页结论：结论：增大压强增大压强减小压强减小压强化学平衡向化学平衡向体积增大体积增大的方向移动的方向移动化学平衡向化学平衡向体积减小体积减小的方向移动的方向移动“能屈能伸能屈能伸”第28页，本讲稿共40页 练习练习 分析下列两个可逆反应达到平衡后，分析下列两个可逆反应达到平衡后，当改变压强平衡是否移动？怎样移动？当改变压强平衡是否移动？怎样移动？CO2(g)+C(g)2CO(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)反应反应增大压强增大压强减小压强减小压强不移动不移动不移动不移动向逆反应方向移动向逆反应方向移动向正反应方向移动向正反应方向移动第29页，本讲稿共40页 在平衡体系中通入惰性气体，对平衡有何影在平衡体系中通入惰性气体，对平衡有何影响？响？(1)(1)若恒容恒温充入惰性气体若恒容恒温充入惰性气体,反应速率反应速率 ，平衡平衡 。(2)(2)若恒压恒温充入惰性气体，气体体积若恒压恒温充入惰性气体，气体体积 ，平衡平衡 。2NO2 N2O4 不变不变不移动不移动增大增大向气体体积增大的方向移动向气体体积增大的方向移动第30页，本讲稿共40页 注意注意 平衡混合物都是固体或液体的，改变压强平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不不 能使平衡能使平衡移动移动；对于反应前后气体总体积相等的反应，改变对于反应前后气体总体积相等的反应，改变 压强平衡压强平衡不移动不移动；改变压强对逆反应速率均有影响，但对改变压强对逆反应速率均有影响，但对体积体积 减小减小方向速率方向速率影响更大影响更大。压强的变化必须改变混合物压强的变化必须改变混合物浓度浓度（即容器体（即容器体 积有变化）才能使平衡移动。积有变化）才能使平衡移动。2NO2 N2O4 第31页，本讲稿共40页 催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了正、催化剂降低了正、逆反应的活化能，同等逆反应的活化能，同等程度的增加正、逆反应程度的增加正、逆反应的活化分子百分数增加的活化分子百分数增加几倍，同等程度的增大几倍，同等程度的增大正逆反应速率。正逆反应速率。结论：加入结论：加入催化剂催化剂，平衡，平衡不发生移动不发生移动.“稳若泰山稳若泰山”第32页，本讲稿共40页 催化剂催化剂同等程度同等程度的的加快或减慢加快或减慢正、逆反应速正、逆反应速率率(v正正=v逆逆)；只改变到达平衡的时间，而不影响化；只改变到达平衡的时间，而不影响化学平衡的移动。学平衡的移动。v速速率率t时间时间（b）v正正v逆逆0v正正v逆逆催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 小结：要引起化学平衡的移动，必须是小结：要引起化学平衡的移动，必须是由于外由于外界条件的改变界条件的改变而而引起引起 v正正 v逆逆。第33页，本讲稿共40页N2(g)3H2(g)2NH3(g)92.4kJmol1 已知已知N N2 2与与H H2 2反应合成反应合成NHNH3 3是一个可逆是一个可逆反应，其热化学方程式为：反应，其热化学方程式为：合成氨的工艺流程如图合成氨的工艺流程如图2 22424所所示。在工业生产中，可以通过以下示。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。有关知识分析采取这些措施的原因。1.1.向反应器中注入过量向反应器中注入过量N N2 2 2.2.采用适当的催化剂采用适当的催化剂 3.3.在高压下进行反应在高压下进行反应 4.4.在较高温度下进行反应。在较高温度下进行反应。第34页，本讲稿共40页改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件改变反应条件平平 衡衡 移移 动动平衡移动结果平衡移动结果增大增大反应物浓度反应物浓度正向正向移动移动减小减小反应物浓度反应物浓度增大增大压强压强向气体体积向气体体积缩小缩小的的方向移动方向移动减小减小压强压强向气体体积向气体体积增大增大的方向移动的方向移动升高升高温度温度向向吸热吸热方向移动方向移动向向放热放热方向移动方向移动降低降低温度温度反应物浓度反应物浓度减少减少逆向逆向移动移动反应物浓度反应物浓度增大增大压强压强减小减小 压强压强增大增大温度温度升高升高温度温度降低降低第35页，本讲稿共40页思考并完成下列表格思考并完成下列表格:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)（正反应为放热反应）（正反应为放热反应）条件的改变条件的改变平衡移动的方向平衡移动的方向新平衡建立时新平衡建立时具具体体增大增大O2的浓度的浓度减小减小SO3的浓度的浓度增大压强增大压强升高温度升高温度抽抽象象改变一个条件改变一个条件向右，即向右，即O2浓度浓度减小的方向减小的方向向右，即向右，即SO3浓度浓度增大的方向增大的方向SO3浓度较原平浓度较原平衡衡小小O2浓度较原平衡浓度较原平衡大大减弱这种改变减弱这种改变向左，即温度降低向左，即温度降低的方向的方向向右，即压强减小向右，即压强减小方向方向不能不能抵消这种改抵消这种改变变平衡温度比旧平平衡温度比旧平衡衡高高总压强比原平衡总压强比原平衡大大第36页，本讲稿共40页(法国）勒夏特列原理法国）勒夏特列原理(平衡移动原理）平衡移动原理）内容：化学平衡是动态平衡，如果内容：化学平衡是动态平衡，如果改变改变影响平影响平衡的一个因素，平衡就向能够衡的一个因素，平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向移这种改变的方向移动，以抗衡这种改变动，以抗衡这种改变。第37页，本讲稿共40页1 1、适用范围、适用范围:任何动态平衡体系（如：溶解平衡、任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。此来分析。2 2、适用条件、适用条件:一个能影响化学平衡的外界条件的一个能影响化学平衡的外界条件的变化（温度、浓度、压强）变化（温度、浓度、压强）3 3、平衡移动的结果是、平衡移动的结果是“减弱减弱”外界条件的影外界条件的影 响，而不能响，而不能“抵消抵消”外界条件的影响。外界条件的影响。注意：注意：第38页，本讲稿共40页练习：练习：1 1、二氧化氮存在下列平衡：、二氧化氮存在下列平衡：2NO2NO2 2N N2 2O O4 4（g g）（正）（正反应放热），在测定反应放热），在测定NONO2 2 的相对分子质量时，下的相对分子质量时，下列条件较为适宜的是列条件较为适宜的是（）A A温度温度130130、压强、压强3.03103.03105 5PaPa B B温度温度2525、压强、压强1.01101.01105 5PaPa C C温度温度00、压强、压强5.05105.05104 4PaPa D D温度温度130130、压强、压强5.05105.05104 4PaPaD D第39页，本讲稿共40页2 2、下列事实中、下列事实中,能用能用勒夏特列勒夏特列原理来解释的是原理来解释的是 （）A A加入催化剂有利于合成氨的反应加入催化剂有利于合成氨的反应 B B在氢硫酸中加碱有利于在氢硫酸中加碱有利于S S2-2-离子增多离子增多 C C500500左右比室温更有利于合成氨反应左右比室温更有利于合成氨反应 D D对对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系平衡体系,增大增大 平衡体系的压强可使颜色变深平衡体系的压强可使颜色变深B B第40页，本讲稿共40页