化学平衡移动课件精.ppt

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1、化学平衡移动课件第1页，本讲稿共34页复习回顾复习回顾:化学平衡状态有什么特点？化学平衡状态有什么特点？(1)动动：动态平衡（正逆反应仍在进行）动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)定定：各组分的浓度保持不变，含量一定。各组分的浓度保持不变，含量一定。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。(2)等等：v正正=v逆逆 0（针对同一参照物）针对同一参照物）第2页，本讲稿共34页化学平衡的移动化学平衡的移动可逆反应中旧化学平衡的破坏、可逆反应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新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移

2、动。的移动。化学平衡被破坏的原因是什么？化学平衡被破坏的原因是什么？动动脑动动脑第3页，本讲稿共34页化学平衡化学平衡1v正正=v逆逆 0 v正正=v逆逆 0平衡被破坏平衡被破坏v正正 v 逆逆 化学平衡化学平衡2v正正=v逆逆 0也就是说也就是说条件变化条件变化速速率率改改变变平平衡衡移移动动第4页，本讲稿共34页一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动第5页，本讲稿共34页 哪些条件的变化会对化学反应速率产生影哪些条件的变化会对化学反应速率产生影响，将产生什么样的影响？响，将产生什么样的影响？1、浓度：、浓度：增加反应物浓度，可以加快反应速率增加反应物浓度，可以加快反应速率2、温度：、温度：升

3、高温度，可以加快反应速率升高温度，可以加快反应速率3、压强：、压强：（对于有气体参加的反应）（对于有气体参加的反应）增大压强，可以加快反应速率增大压强，可以加快反应速率4、催化剂：、催化剂：使用正催化剂，可以反应速率使用正催化剂，可以反应速率第6页，本讲稿共34页二、影响化学平衡移动的条件二、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、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：已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡：2CrO2CrO4 42 22H2H CrCr2 2OO7 72 2H H2 2OO黄色黄色 橙色橙色实验现象实验现象实验结论实验结论实验实验1

4、1实验实验2 2溶液由黄色向溶液由黄色向橙色转变橙色转变溶液由橙色向溶液由橙色向黄色转变黄色转变增大反应物浓度增大反应物浓度,可使化学平衡向可使化学平衡向正反应方向移动正反应方向移动减小反应物浓度减小反应物浓度,可使化学平衡向可使化学平衡向逆反应方向移动逆反应方向移动第7页，本讲稿共34页浓度引起平衡移动的浓度引起平衡移动的浓度引起平衡移动的浓度引起平衡移动的v-tv-t图分析图分析图分析图分析1、浓度的变化对化学平衡的影响、浓度的变化对化学平衡的影响V 正正V 逆逆 平衡正向移动平衡正向移动V V V V(逆逆逆逆)V VV V V V(正正正正)t t t tV(V(V(V(正正正正)=V

5、()=V()=V()=V(逆逆逆逆)0 0t t t t1 1 1 1增大反应物浓度增大反应物浓度t t t t2 2 2 2V V V V (正正正正)V V V V (逆逆逆逆)V V V V (正正正正)=V)=V)=V)=V (逆逆逆逆)t t t t3 3 3 3减小生成物浓度减小生成物浓度t t t t2 2 2 2V V V V (正正正正)V V V V (逆逆逆逆)V V V V (正正正正)=)=V V V V (逆逆逆逆)t t t t3 3 3 30 0V Vt t t tV V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)V V V V(正正正正)=)=V V V V

6、(逆逆逆逆)t t t t1 1 1 1结论：结论：增加反应物浓度或减小生成物的浓度可使平衡正增加反应物浓度或减小生成物的浓度可使平衡正向移动向移动第8页，本讲稿共34页浓度引起平衡移动的浓度引起平衡移动的浓度引起平衡移动的浓度引起平衡移动的v-tv-t图分析图分析图分析图分析1、浓度的变化对化学平衡的影响、浓度的变化对化学平衡的影响V 逆逆V 正正 平衡逆反应方向移动平衡逆反应方向移动V V V V(逆逆逆逆)V VV V V V(正正正正)t t t tV(V(V(V(正正正正)=V()=V()=V()=V(逆逆逆逆)0 0t t t t1 1 1 1增大生成物浓度增大生成物浓度t t t

7、 t2 2 2 2V V V V (逆逆逆逆)V V V V (正正正正)V V V V (正正正正)=V)=V)=V)=V (逆逆逆逆)t t t t3 3 3 3减小反应物浓度减小反应物浓度t t t t2 2 2 2V V V V (逆逆逆逆)V V V V (正正正正)V V V V (正正正正)=)=V V V V (逆逆逆逆)t t t t3 3 3 30 0V Vt t t tV V V V(正正正正)V V V V(逆逆逆逆)V V V V(正正正正)=)=V V V V(逆逆逆逆)t t t t1 1 1 1结论：结论：减少反应物的浓度或增加生成物的浓度可使平减少反应物的浓度

8、或增加生成物的浓度可使平衡向逆反应方向移动衡向逆反应方向移动第9页，本讲稿共34页对可逆反应：对可逆反应：a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)增大反应物增大反应物A浓度的瞬间，浓度的瞬间，c(A)增大，增大，c(B)、c(C)、c(D)保持不变，则保持不变，则 ,平衡向正反应平衡向正反应方向移动方向移动平衡常数可表示为：平衡常数可表示为：减少反应物减少反应物A浓度的瞬间，浓度的瞬间，c(A)减少，减少，c(B)、c(C)、c(D)保持不变，则保持不变，则 ,平衡向正反应平衡向正反应方向移动方向移动从化学平衡常数角度分析：从化学

9、平衡常数角度分析：第10页，本讲稿共34页结论：结论：其它条件不变的情况下其它条件不变的情况下其它条件不变的情况下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反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动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增大生成物浓度或减小反应物浓度平衡向逆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移动的影响、浓度的变化对化学平衡移动的影响第11页，本讲稿共34页2、压强

10、变化对化学平衡的影响、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，、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。由于缩小了体积，气体的浓度增大。(2)、若两边都有气体，则改变压强，反应物和生产物、若两边都有气体，则改变压强，反应物和生产物的浓度均受影响的浓度均受影响。对于某些有气体参与的可逆反应，由于压强的改变引起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了浓度的改变，有可能使平衡发生移动。第12页，本讲稿共34页 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请

11、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。化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。第13页，本讲稿共34页结论及应用：结论及应用：对有气体参加的可逆反应：对有气体参加的可逆反应：a A(g)b B(g)a A(g)b B(g)平衡常数可表示为：平衡常数可表示为：若若abab，即正反应方向是，即正反应方向是气体分子数目减小气体分子数目减小的反应，的反应，增大压强增大压强，平衡向，平衡向正反应方向正反应方向移动；移动；若若a=ba=b，即反应前后，即反应前后气体分子数目不变气体分子数目不变的反应，的反应，改变反应体系的压强，改变反应体系

12、的压强，平衡不发生移动平衡不发生移动；若若aba0 H0 粉红色粉红色 蓝色蓝色第21页，本讲稿共34页3、温度变化对化学平衡的影响、温度变化对化学平衡的影响注意：注意：温度的变化一定会影响化学平衡，使温度的变化一定会影响化学平衡，使 平衡发生移动平衡发生移动结论结论：在其他条件不变时，温度升高，会使化学：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，温度降低会使化学平衡向吸热反应的方向移动，温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。平衡向放热的方向移动。第22页，本讲稿共34页4、催化剂对化学平衡的影响、催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了反应的活化能，催化剂降低了反应的活化能，

13、正反应的活化能降低，逆反应的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，只化剂，不能使平衡发生移动，只影响到达平衡的时间。影响到达平衡的时间。第23页，本讲稿共34页t时间时间加入正催化剂加入正催化剂V V V V速速率率V V V V正正V V V V逆逆0V V V V逆逆=V V V V正正正正v 催化剂同等程度的改变正、逆反应速率催化剂同等程度的改变正、逆

14、反应速率（V正正V逆逆）v 使用催化剂，对化学平衡无影响。使用催化剂，对化学平衡无影响。v正催化剂能缩短平衡到达的时间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、使用催化剂对化学平衡的影响t时间时间加入负催化剂加入负催化剂V V V V速速率率V V V V正正V V V V逆逆0V V V V逆逆=V V V V正正正正第24页，本讲稿共34页 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第25页，本讲稿共34页早在早在18881888年，法国科学家勒夏特列就年，法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律，并总结出著名发现了这其中的规律，并总结出著名的勒夏特

15、列原理，也叫化学平衡移动的勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理：原理：如果改变影响平衡的一个条件如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向这种改变的方向移动。移动。第26页，本讲稿共34页v化学平衡移动原理化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够或压强等），平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向这种改变的方向移动。移动。注意：注意：是是“减弱减弱”这种改变，不是这种改变，不是“消除消除”这种改变这种改变勒夏

16、特列原理适用于任何勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系动态平衡体系（如：溶解平衡、（如：溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡状态未平衡状态不能用不能用此来分析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。断建立平衡所需时间。第27页，本讲稿共34页N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)HH92.4kJ92.4kJmolmol1 1已知已知N N2 2与与H H2 2反应合成反应合成NHNH3 3是一个可逆反是一个可逆反应，其热

17、化学方程式为：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所示。所示。在工业生产中，可以通过以下途径来提高在工业生产中，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合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。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28页，本讲稿共34页1 1根据图根据图2 22121的数据，分的数据，分析温度和压强析温度和压强改变是如何影改变是如何影响合成氨

18、的平响合成氨的平衡的衡的?N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)第29页，本讲稿共34页三、化学平衡移动原理应用三、化学平衡移动原理应用合成氨工业合成氨工业合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题1：写出合成氨的化学反应方程式，并说明这个反应有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？什么特点？N2+3H2 2NH3 H92.4kJmol1特点：特点：a、可逆反应、可逆反应b、正反应放热、正反应放热c、正反应是气体分子数目减小的反应。、正反应是气体分子数目减小的反应。第30页，本讲稿共34页三、化学平衡移动原理应用三、化学平衡移动原理应用合

19、成氨工业合成氨工业合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？主要：主要：经济效益与社会效益经济效益与社会效益基本要求：基本要求：a、反应快、反应快b、原料利用率高、原料利用率高c、单位时间内产量高、单位时间内产量高第31页，本讲稿共34页三、化学平衡移动原理应用三、化学平衡移动原理应用合成氨工业合成氨工业合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题3：分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。的合适条件。高高 温温高高 压压使使 用用高高 压压低低 温温无

20、无 影影 响响第32页，本讲稿共34页从反应速率的角度看：从反应速率的角度看：温度越高、压强越大，化学反应越快，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；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：从化学平衡的角度看：高压低温，平衡时生成物高压低温，平衡时生成物NH3的百含的百含量高。量高。问题问题3：分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。氨的合适条件。结结 论论三、化学平衡移动原理应用三、化学平衡移动原理应用合成氨工业合成氨工业合成氨条件的选择合成氨条件的选择N2+3H

21、2 2NH3第33页，本讲稿共34页三、化学平衡移动原理应用三、化学平衡移动原理应用合成氨工业合成氨工业合成氨条件的选择合成氨条件的选择问题问题4：工业上合成氨的合适条件到底怎样？工业上合成氨的合适条件到底怎样？使用催化剂：使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，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；提高生产效率，也提高了经济效益；选择合适的温度：选择合适的温度：500左右，该温度是为合成氨催左右，该温度是为合成氨催化剂的活性温度；化剂的活性温度；选择合适的压强选择合适的压强:2.01075.0107Pa，该压强下，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。将氨气及时分离出来将氨气及时分离出来循环操作过程循环操作过程合成氨的适宜条件第34页，本讲稿共34页