9第三节化学平衡移动.ppt

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡（第二课时）化学平衡的移动化学平衡的移动定义：定义：可逆反应中，可逆反应中，旧化学平衡被破坏，新化学平旧化学平衡被破坏，新化学平衡建立过程，衡建立过程，叫做化学平衡的移动。叫做化学平衡的移动。V正正V逆逆V正正=V逆逆0条件改变条件改变平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2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0一定时间一定时间化学平衡的移动化学平衡的移动【思考与交流思考与交流】有哪些条件能改变化学反应速率？有哪些条件能改变化学反应速率？现象分析现象分析: Cr2O72- + H2O 2CrO42-+2H+ 橙色橙色 黄色黄色

2、滴加滴加310滴浓滴浓H2SO4滴加滴加1020滴滴6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液溶液增大增大c(H+)橙色加深橙色加深C(Cr2O72-)增大增大平衡逆向移动平衡逆向移动平衡破坏平衡破坏减小减小c(H+) 黄色加深黄色加深平衡破坏平衡破坏平衡正向移动平衡正向移动结论结论:增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动结论结论:减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动溶液黄色加深溶液黄色加深C(CrO42-)增大增大溶液橙色加深溶液橙色加深 实验探究实验探究(P27实验实验2-6)FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KC

3、l现象：溶液变成红色现象：溶液变成红色(血红色血红色)A.加少量加少量FeCl3的的红色加深红色加深；B.加少量加少量KSCN的的红色也加深红色也加深；(无色无色)(黄色黄色)(无色无色)思考思考加少量加少量NaOH溶液颜色有何变化。溶液颜色有何变化。有红褐色沉淀生成，溶液有红褐色沉淀生成，溶液红色变浅红色变浅结论结论:增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动结论结论:减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动实验结论：实验结论：在其他条件不变时，在其他条件不变时，增大反应物增大反应物浓度浓度或或减小生成物的浓度减小生成物的浓度化学

4、化学平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动减小反应物减小反应物浓度浓度或或增大生成物的浓度增大生成物的浓度化学化学平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动向右移动向右移动向左移动向左移动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vtV正V逆V逆VV正正VV逆逆V正正平衡平衡正向正向移动移动

5、V正=V逆速率时间图：速率时间图：横坐标表示时间横坐标表示时间 纵坐标表示速率纵坐标表示速率增增大大反反应应物物浓浓度度减小生成物浓度减小生成物浓度vtV逆V正=V逆平衡平衡正向正向移动移动VV正正VV逆逆V正V逆V正减减小小生生成成物物浓浓度度速率时间图：速率时间图：横坐标表示时间横坐标表示时间 纵坐标表示速率纵坐标表示速率增大生成物浓度增大生成物浓度V逆vtV正V逆V正V正=V逆平衡平衡逆向逆向移动移动VV逆逆VV正正增增大大生生成成物物浓浓度度速率时间图：速率时间图：横坐标表示时间横坐标表示时间 纵坐标表示速率纵坐标表示速率减小反应物浓度减小反应物浓度V逆vtV逆V正V正=V逆平衡平衡逆

6、向逆向移动移动VV逆逆VV正正减减小小反反应应物物浓浓度度速率时间图：速率时间图：横坐标表示时间横坐标表示时间 纵坐标表示速率纵坐标表示速率小结：小结：正在上正在上向正向移动，向正向移动，逆在上逆在上向逆向向逆向移动。移动。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，其浓度可看作对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作 一个一个常数常数，增加或减小固态或液态纯净物的量增加或减小固态或液态纯净物的量并不并不 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，还是，

7、不论增大的是反应物浓度，还是 生成物浓度，新平衡状态下的反应速率生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于一定大于原原 平衡状态；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一定小 于于原平衡状态。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, 该该 物质物质的平衡转化率的平衡转化率降低降低, 而而其他物质其他物质的转化率的转化率提高提高。改变浓度后，速率时间图象是改变浓度后，速率时间图象是连续连续的。的。应用：应用：在工业生产中适当增大廉价的反应物在工业生产中适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移的

8、浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可以提高价格较高原料的转化率，动，可以提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本以降低生产成本2SO2(g) + O2(g) SO3(g)的平衡体系中，的平衡体系中，为了提高为了提高SO2的利用率，可采用什么措施？的利用率，可采用什么措施？催化剂催化剂练习：可逆反应练习：可逆反应H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何的浓度有何变化？变化？增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H2浓度浓度平衡正

9、向移动，平衡正向移动，CO浓度增大浓度增大平衡不移动，平衡不移动，CO浓度不变浓度不变平衡逆向移动，平衡逆向移动，CO浓度减小浓度减小2、压强对化学平衡的影响：N2 十十 3H2 2NH3NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。正反应的方向移动。实验实验数据：数据：解释：解释：说明：说明：增大压强增大压强,正逆反应速率均增大，但正逆反应速率均增大，但增大倍数增大倍数 不一样，平衡向着体积缩小的方向移动不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压加压体积缩小体积缩小浓度增大浓度增大正反应速率增大正反应速率增大 逆反应速率增大逆反应速率增大 v正正v逆逆平衡

10、向正反应方向移动。平衡向正反应方向移动。压强压强(MPa)15103060100NH3 %2.09.216.435.553.669.4V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正增大压强增大压强速率速率-时间关系图：时间关系图：N2 十十 3H2 2NH31)原因：原因：气体分子数多的反应受压强影响大；气体分子数多的反应受压强影响大；增大压强反应速率增大多一些，减小压强反应增大压强反应速率增大多一些，减小压强反应速率减小多一些。速率减小多一些。2)结论：结论：增大压强增大压强，会使化学平衡，会使化学平衡向着气体体积缩小向着气体体积

11、缩小的的方向移动，方向移动，减小压强减小压强，会使化学平衡，会使化学平衡向着气体向着气体体积增大体积增大的方向移动。的方向移动。气体体积缩小气体体积缩小：即气体分子数目减少即气体分子数目减少气体体积增大气体体积增大：即气体分子数目增多即气体分子数目增多aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+bc+d减小压强减小压强V逆vtV逆V正V正=V逆平衡平衡逆向逆向移动移动VV逆逆VV正正减减小小压压强强速率时间图：速率时间图：横坐标表示时间横坐标表示时间 纵坐标表示速率纵坐标表示速率N2 十十 3H2 2NH3思考：思考：对于反应对于反应 H2O+CO H2+CO2如果增大压强如果增大压强

12、,反应速率是否改变反应速率是否改变,平衡是否移动？平衡是否移动？高温高温催化剂催化剂速率速率-时间关系图：时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正正= V逆逆V正正= V逆逆增大压强增大压强, ,正逆反正逆反应速率均增大，应速率均增大，但但增大倍数一样，增大倍数一样， V V正正= V= V逆逆，平衡平衡不移动。不移动。t2规律：对于反应规律：对于反应前后气体总体积相等前后气体总体积相等的可逆反应，改变压强只改变化学反的可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响；应速率，而对平衡无影响；例：对如下平衡例：对如下平衡 A(气气) B (气气) 2C (气气) D (固固) 0

13、t1t2t3加压对化学平衡的影响加压对化学平衡的影响V正V正= V逆V逆V正= V逆V正V逆0t1t2t3减压对化学平衡的影响减压对化学平衡的影响练习：下列反应达到化学平衡时，增大压练习：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？强，平衡是否移动？向哪个方向移动？2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)H2S(g) H2(g) + S(s)正向移动正向移动不移动不移动逆向移动逆向移动逆向移动逆向移动不移动不移动

14、思考：思考：对于反应和，增大压强时，平衡没有对于反应和，增大压强时，平衡没有移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？移动，但正逆反应速率有无变化？如何变化？3 3、温度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响P28P28 实验探究实验探究(实验实验27) 2NO2(气气) N2O4(气气) H56.9kJ/mol(红棕色红棕色)(无色无色)混和气体受热颜色变深；遇冷颜色变浅。混和气体受热颜色变深；遇冷颜色变浅。现象：现象：讨论讨论A：混和气体受热颜色变深，说明：混和气体受热颜色变深，说明 ； 。 B：混和气体遇冷颜色变浅，说明：混和气体遇冷颜色变浅，说明 ； 。NO2浓度增大浓度增大 平衡向逆反

15、应方向移动平衡向逆反应方向移动NO2浓度减小浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动2)结论：结论：升高温度升高温度，速率均增大，但，速率均增大，但(吸吸) (放放) ，平衡向平衡向吸热吸热反应方向移动；反应方向移动；降低温度降低温度，速率均减少，但，速率均减少，但(吸吸) (放放) ，平衡向平衡向放热放热反应方向移动；反应方向移动；1)原因：原因：吸热反应受温度影响大；升高温度吸吸热反应受温度影响大；升高温度吸热反应速率增大多一些，降低温度吸热反应速热反应速率增大多一些，降低温度吸热反应速率减小多一些。率减小多一些。V正正= V逆逆V正正V逆逆t1 t（s） V（molL-1S-1

16、）0t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V正正升高温度升高温度（正反应是放热反应）（正反应是放热反应）速率速率-时间关系图：时间关系图：2NO2 N2O4具有突变性具有突变性vtvtV吸V放V吸=V放 V放放V吸吸VV放放=V=V吸吸升高温度升高温度平衡向吸热方向移动平衡向吸热方向移动降低温度降低温度平衡放热方向移动平衡放热方向移动t1练习练习在高温下，反应在高温下，反应(正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，正反应为吸热反应）要使混合气体颜色加深，可采取的方法是可采取的方法是A、保持容积不变、保持容积不变,加入加入HBr(g) B、降低温度、降低温度C、升高温度、升高温度D、保持容积不变保持容

17、积不变,加入加入H2(g)( A C )2HBr(g) H2(g) + Br2(g)4、催化剂对化学平衡的影响： 同等程度改变同等程度改变化学反应速率，化学反应速率，V正正= V逆逆，只，只改变反应到改变反应到达平衡所需要的时间达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡，而不影响化学平衡的移动。的移动。催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响：4、催化剂对于化学平衡的影响、催化剂对于化学平衡的影响请用请用v-t图来表示催化剂对化学平衡的影响图来表示催化剂对化学平衡的影响加入正催化剂加入正催化剂vtV V正正V V逆逆VV正正=V=V逆逆加入负催化剂加入负催化剂vtV正V逆V正=V逆条件的改变条

18、件的改变 平衡移动的方向平衡移动的方向 平衡移动的结果平衡移动的结果增大增大反应物反应物浓度浓度减小减小生成物生成物浓度浓度升高升高温度温度 降低降低压强压强正反应方向正反应方向减弱减弱反应物浓反应物浓度增大的趋势度增大的趋势正反应方向正反应方向吸热反应的方向吸热反应的方向气体分子数增多气体分子数增多的反应方向的反应方向减弱减弱生成物浓度生成物浓度减小的趋势减小的趋势减弱减弱温度升高温度升高的趋势的趋势减弱减弱压强降低压强降低的趋势的趋势 如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能度）等，平衡就向能这种改变的方向这种改变的方向移动。移

19、动。平衡移动原理（勒沙特列原理）：总结总结改变反应条件时平衡移动的方向改变反应条件时平衡移动的方向增大增大反应物浓度反应物浓度向向减少减少反应物的浓度方向移动反应物的浓度方向移动减小减小反应物浓度反应物浓度向向增大增大反应物的浓度方向移动反应物的浓度方向移动增增 大大 压压 强强 向气体体积向气体体积缩小缩小的方向移动的方向移动减减 小小 压压 强强 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升 高高 温温 度度向向吸热吸热反应方向移动反应方向移动向向放热放热反应方向移动反应方向移动降降 低低 温温 度度改变反应条件改变反应条件平衡移动方向平衡移动方向加加 催催 化化 剂剂 平衡平衡不

20、不移动移动练习练习1、 在一定的温度和压强下，合成氨在一定的温度和压强下，合成氨反应反应 3H2+N2 2NH3达到平衡时，下达到平衡时，下列操作平衡不发生移动的是（列操作平衡不发生移动的是（ ） （A） 恒温恒压充入氨气恒温恒压充入氨气（B） 恒温恒压充入氮气恒温恒压充入氮气（C） 恒温恒容充入氦气恒温恒容充入氦气（D） 恒温恒压充入氦气恒温恒压充入氦气C练习练习2、 对平衡对平衡N2+3H2 2NH3 ，如果在恒，如果在恒温恒容下加入氮气，平衡向温恒容下加入氮气，平衡向移动。移动。 （2）如果在恒温恒容下加入氨气呢？）如果在恒温恒容下加入氨气呢？加入氩气又怎么样呢？加入氩气又怎么样呢？ （

21、3）如果需要增加氢气的转化率，可）如果需要增加氢气的转化率，可以有什么办法？以有什么办法？ （4）如果增大压强，正反应速率）如果增大压强，正反应速率，逆反应速率逆反应速率，氮气的转化率，氮气的转化率。右右增大增大增大增大增大增大练习练习 3、能引起化学平衡移动的是（、能引起化学平衡移动的是（ ） A、化学反应速率发生了变化。、化学反应速率发生了变化。 B、有气态物质参加的反应达到平衡后，、有气态物质参加的反应达到平衡后，改变了压强。改变了压强。 C、由于某一条件的改变，使平衡混合物、由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。中各组分的浓度发生了不同程度的变化。 D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂。、可逆反应达到平衡后，使用催化剂。C 练习练习4、在在2升的密闭容器中升的密闭容器中2molSO2和一定量的氧气，发生反应，当反应进行和一定量的氧气，发生反应，当反应进行到到4min时，测得此时时，测得此时SO2为为0.4mol，问在，问在反应进行到反应进行到2min时，密闭容器中时，密闭容器中SO2的物的物质的量是（质的量是（ ）A 1.6mol B1.2mol C 大于大于1.6mol D小于小于1.2molD