选修化学平衡移动.pptx

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1、会计学1选修化学平衡移动选修化学平衡移动1.概念概念:一一.化学平衡移动化学平衡移动 2.研究对象：研究对象：已建立平衡状态的体系已建立平衡状态的体系 改变外界条件，破坏原有化学平衡状态，建立新的化学平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。3.平衡移动的本质原因平衡移动的本质原因:v正 v逆第1页/共26页条件改变建立新平建立新平衡衡破坏旧平破坏旧平衡衡一定时间 化学平衡的移动化学平衡的移动 平衡平衡1 v正正=v逆逆0 各组分含量保持恒各组分含量保持恒定定v正正,=v逆逆,0各组分含量保持新各组分含量保持新恒定恒定平衡2v正正,v逆逆,各组分含量各组分含量在在不断改变不断改变第2页/共26页温 度

2、浓 度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】如何通过改变条件来打破旧平衡？第3页/共26页 4.4.勒夏特列原理勒夏特列原理 改变影响平衡的一个因素改变影响平衡的一个因素（如浓度、（如浓度、温度或压强）温度或压强），平衡将向着能够减弱这，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。种改变的方向移动。适用范围：已达到平衡的体系适用对象：动态平衡减弱的含义：定性的看定性的看，平衡移动的方向是减弱外界条件变化的方向；定量的看定量的看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。第4页/共26页二、影响化学平衡移动的条件Cr2O72H2O 2CrO

3、422H 橙色 黄色黄色1、浓度的变化对化学平衡的影响实验步骤：1.向试管中加入4mL0.1mol/L K2CrO4溶液，在滴入数滴1mol/L HNO3溶液，观察溶液颜色的变化。2.将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1mol/LNaOH溶液，观察溶液颜色变化，并和另一份溶液作对比。实验现象实验现象实验结论实验结论实验实验1 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,可可使化学平衡向正反使化学平衡向正反应方向移动应方向移动减小反应物浓度减小反应物浓度,可可使化学平衡向逆反使化学平衡向逆反应方向移动应方向移动第

4、5页/共26页用平衡常数解释化学平衡的移动K=C(CrO42-)2C(Cr2O72-)C(H+)2 Cr2O72H2O 2CrO422H Qc=C(CrO42-)2C(Cr2O72-)C(H+)2第6页/共26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增大反应物浓度增大反应物浓度oror减小生成物浓度减小生成物浓度，平衡向正方向移动平衡向正方向移动增大生成物浓度增大生成物浓度oror减小反应物浓度减小反应物浓度,平衡向逆方向移动平衡向逆方向移动注意：注意：1 1增加固体纯液体的量，平衡不移动增加固体纯液体的量，平衡不移动 2 2溶液中的反应，稀释溶液，平衡向化学计量数增大的方向移动

5、溶液中的反应，稀释溶液，平衡向化学计量数增大的方向移动3 3只有实际参加反应的离子浓度对平衡有影响只有实际参加反应的离子浓度对平衡有影响4 4工业上使用增大廉价反应物浓度来提高另一反应物的转化率工业上使用增大廉价反应物浓度来提高另一反应物的转化率第7页/共26页思考：1、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该、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？怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？2、可逆反应、可逆反应H2O(g)C(s)CO(g)H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否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？引起平

6、衡移动？CO浓度有何变化浓度有何变化?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浓度浓度增加氧气的浓度增加氧气的浓度 第8页/共26页2 2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响N2(g)+3H2(g)2NH3(g)1.现对此平衡容器体积缩小一半，问化学反应速率如何变化？2.化学平衡是否发生移动？如何移动？压强压强/105Pa200300400500NH3的物质的量分数的物质的量分数0.3870.4780.5490.606前提条件：前提条件：反应体系中有反应体系中有气体气体参加且反应参加且反应。第9页/共26页对有气体

7、参与的化学平衡：增大压强，平衡向气体分子数减小方向移动；减小压强，平衡向气体分子数增大方向移动。压强通过改变体积来影响浓度，进而影响平衡！压强通过改变体积来影响浓度，进而影响平衡！结论：结论：其它条件不变的情况下其它条件不变的情况下第10页/共26页V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V正=V逆t2例：例：I2 +H2 2HI增大体系的压强，平衡不移动，但浓度增大，颜色加深，速率加快！2.充入”惰性气体”a 恒温恒压 当成”减压”b 恒温恒容 速率不变，平衡不移动注意：注意：1对等体反应，压强改变对化学平衡移动无影响第11页/共26页1、在密闭容器中进行下列反应、在密闭容器中进行下列反

8、应CO2(g)+C(s)2CO(g)H0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：平衡如何变化：（2）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡 ;c(CO2)。（3）通入）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡衡 ;c(CO2)。（4）通入）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡衡 ;c(CO2)。逆向移动逆向移动增大增大不移动不移动不变不变正向移动正向移动减小减小第12页/共26页2.恒温下,反应aX(g)bY(g)

9、+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是:A.ab+c B.ab+c C.ab+c D.ab=c A第13页/共26页3、温度变化对化学平衡的影响Co(H2O)62+4Cl CoCl42+6H2O H0 粉红色 蓝色步骤步骤溶液的颜色溶液的颜色平衡移动的方向平衡移动的方向热水热水 冷水冷水 溶液变蓝色溶液变蓝色溶液变粉红色溶液变粉红色升温升温平衡向正反应方向移动降温降温平衡向逆反应方向移动第14页/共26页在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：温度温度升高升高，化学平衡向，化学平衡向

10、吸热吸热方向移动；方向移动；温度温度降低降低，化学平衡向，化学平衡向放热放热方向移动。方向移动。结论结论:1、温度升高时，正逆反应速率均（、温度升高时，正逆反应速率均（），但），但 ，故平衡向，故平衡向 方向移动；方向移动；2、温度降低时，正逆反应速率均（、温度降低时，正逆反应速率均（），但），但 ，故平衡向，故平衡向 方向移动；方向移动；增大增大(吸吸)(放放)吸热反应吸热反应减小减小(吸吸)(放放)放热反应放热反应第15页/共26页0vtV(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)t0A%4、催化剂对化学平衡的影响催化剂等程度影响正逆速率，能缩短达平衡时间，但无法使平衡移动第16页/共26页泛

11、化的泛化的“勒夏特列原理勒夏特列原理”:承受外加限制条件的系统具有反抗承受外加限制条件的系统具有反抗外加限制条件改变的能力外加限制条件改变的能力。同学们，你们将来可能不在学习化学，你同学们，你们将来可能不在学习化学，你们可能把化学课上学习的一切化学现象都们可能把化学课上学习的一切化学现象都忘记，但是，无论如何，请你们不要忘记忘记，但是，无论如何，请你们不要忘记勒夏特列原理。这段话出自美国著名化学勒夏特列原理。这段话出自美国著名化学家家L.C.鲍林。鲍林。第17页/共26页思考：思考：思考：思考：NN2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)H=-92.4KJ

12、/molH=-92.4KJ/mol根据化学平衡移动原理，工业上要提高合成氨的根据化学平衡移动原理，工业上要提高合成氨的产率可采取哪些有效的措施？产率可采取哪些有效的措施？第18页/共26页NN2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)H=-92.4KJ/molH=-92.4KJ/mol压强压强/105Pa200300400500NH3的物质的量分数的物质的量分数0.3870.4780.5490.606400，不同压强下不同压强下N2和和H2反应生成反应生成NH3达到化学平衡状达到化学平衡状态时态时NH3的物质的量分数实验数据如下表：的物质的量分数实验数据如下

13、表：在一定的温度下，压强增大氨的物质的量分数增大在一定的温度下，压强增大氨的物质的量分数增大第19页/共26页500105Pa，不同温度下不同温度下N2和和H2反应生成反应生成NH3达到化达到化学平衡状态时学平衡状态时NH3的物质的量分数实验数据如下表：的物质的量分数实验数据如下表：温度温度/400450500600NH3的物质的量分数的物质的量分数 0.6060.4880.3780.208在一定的压强下，温度升高氨的物质的量分数减小在一定的压强下，温度升高氨的物质的量分数减小第20页/共26页结合化学反应速率和化学平衡原理以及材料设备等生产实际，结合化学反应速率和化学平衡原理以及材料设备等生

14、产实际，结合化学反应速率和化学平衡原理以及材料设备等生产实际，结合化学反应速率和化学平衡原理以及材料设备等生产实际，合成氨工业中实际采用的适宜条件是：合成氨工业中实际采用的适宜条件是：合成氨工业中实际采用的适宜条件是：合成氨工业中实际采用的适宜条件是：n n使用铁触媒催化剂 温度500左右 压强20-50MPa，及时分离氨，不断补充N2、H2第21页/共26页三、合成氨工业三、合成氨工业原料气的制取原料气的制取原料制取：原料制取：N2:液化空气蒸馏分离出液化空气蒸馏分离出O2获得获得N2或将空气中或将空气中O2 与碳作用产生与碳作用产生CO2后除去，以获得后除去，以获得N2H2:用水和燃料高温

15、下制取用水和燃料高温下制取C+H2O(g)CO+H2CO+H2O(g)CO2+H2第22页/共26页三、合成氨工业三、合成氨工业原料气的制取原料气的制取分离分离合成合成压缩压缩净化净化液氨液氨N2 H2制得的原料气需净化除杂制得的原料气需净化除杂在适宜条件下，在合成塔中进行在适宜条件下，在合成塔中进行经冷凝使氨液化，将氨分离，以提高原料的利用率提高原料的利用率，将没有完全反应的原料气循环送入合成塔。再用压缩机压缩至高压再用压缩机压缩至高压第23页/共26页原料气的制取原料气的制取分离分离合成合成压缩压缩净化净化液氨液氨N2 H2N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4KJ/mol第24页/共26页练习练习3：在一密闭容器中充入：在一密闭容器中充入1 molNO2,建立平衡：建立平衡：2NO2 N2O4测得测得NO2转化率为转化率为a%。在其它条件不变时，。在其它条件不变时，再充入再充入1 molNO2，待新平衡建立时，又测，待新平衡建立时，又测NO2的转化率为的转化率为b%,问问 a、b值的大小关系。值的大小关系。ba第25页/共26页