影响化学平衡的因素精品文稿.ppt

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1、影响化学平衡的因素第1页，本讲稿共39页回顾：回顾：1、可逆反应进行的最终结果是什么？可逆反应进行的最终结果是什么？2、化学平衡状态有哪些特点？化学平衡状态有哪些特点？判断一个化学反应达到平衡的标志是什么？判断一个化学反应达到平衡的标志是什么？达到平衡状态一定条件下的可逆反应里一定条件下的可逆反应里动：动：动态平衡，即平衡时动态平衡，即平衡时v(正正)=v(逆逆)0等等：平衡时，平衡时，v(正正)=v(逆逆)（指同一物质的消耗速率与生成速率；（指同一物质的消耗速率与生成速率；不同物质符合计量数关系并且也是正逆方向）不同物质符合计量数关系并且也是正逆方向）定定：当条件一定时，反应速率：当条件一定

2、时，反应速率v一定，混合物各组份的浓度一定一定，混合物各组份的浓度一定变变：当条件改变时，平衡一般要发生改变，：当条件改变时，平衡一般要发生改变，在新条件下在新条件下 建立新的平衡。建立新的平衡。3、可逆反应达平衡后，若外界条件的改变引起可逆反应达平衡后，若外界条件的改变引起 正、逆反应速率不相等，那么此平衡状态还正、逆反应速率不相等，那么此平衡状态还 能够维持下去吗？第2页，本讲稿共39页V正正=V逆逆0条件条件改变改变 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一定一定时间时间破坏旧平衡破坏旧平衡V正正=V逆逆0V正正V逆逆平衡移动：平衡移动：化学反应体系的平衡状态是

3、可以通化学反应体系的平衡状态是可以通过改变反应条件（过改变反应条件（温度、浓度、气体反温度、浓度、气体反应的压强应的压强）而发生变化的。这种现象成）而发生变化的。这种现象成为为平衡状态的移动，简称平衡移动。平衡状态的移动，简称平衡移动。第3页，本讲稿共39页3 3、化学平衡移动方向的判断、化学平衡移动方向的判断（1 1）若外界条件改变，引起）若外界条件改变，引起V(V(正正)V()V(逆逆)化学化学平衡正向移动平衡正向移动（2 2）若外界条件改变，引起）若外界条件改变，引起V(V(正正)V()V(逆逆)，平衡正向移动平衡正向移动增大反应增大反应物浓度物浓度vtt1t20V(正正)V(逆逆)V(

4、正正)V(逆逆)t3第10页，本讲稿共39页 当减小反应物的浓度时，化学平当减小反应物的浓度时，化学平衡将怎样移动？并画出速率衡将怎样移动？并画出速率-时间关时间关系图。系图。讨讨论论第11页，本讲稿共39页(2)减小反应物浓度减小反应物浓度化学平衡向逆反应方化学平衡向逆反应方向移动向移动原理：反应物浓度原理：反应物浓度瞬间瞬间,V(正正),V(逆逆)不不变，变，V(正正)V(逆逆)，平衡逆，平衡逆 向移动向移动.减小反减小反应物浓应物浓度度vt1t20V(正正)V(逆逆)V(逆逆)V(正正)t3t第12页，本讲稿共39页强调：强调：气体或溶液浓度的改变会引起反气体或溶液浓度的改变会引起反应速

5、率的变化，纯固体或纯液体应速率的变化，纯固体或纯液体用用量量的变化的变化不会不会引起反应速率改变，引起反应速率改变，化学平衡化学平衡不移动不移动第13页，本讲稿共39页 2NO2(气气)N2O4(气气)H=-56.9KJ/mol红棕色红棕色 无色无色2、温度对化学平衡的影响：、温度对化学平衡的影响：在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的情况下，升升高高温温度，平衡度，平衡向吸热向吸热反应反应方向移方向移动。动。降降低低温温度，平衡度，平衡向放热向放热反应反应方向移方向移动。动。C第14页，本讲稿共39页V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

6、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第15页，本讲稿共39页3 压强对化学平衡的影响：压强对化学平衡的影响：P(MPa)15103060100NH3%2.09.216.4 35.5 53.6 69.4N N2 2 +3H+3H2 2 2NH 2NH3 3第16页，本讲稿共39页结论：压强对化学平衡的影响结论：压强对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下对于反应前在其它条件不变的情况下对于反应前后气体分子数不等的反应后气体分子数不等的反应增大压强增大压强，会使化学平衡，会使化学平衡向着气体向着气体分子数减小的方向移动

7、分子数减小的方向移动；减小压强减小压强，会使化学平衡，会使化学平衡向着气向着气体分子数增大体分子数增大的方向移动的方向移动。N N2 2 +3H+3H2 2 2NH 2NH3 3第17页，本讲稿共39页（1 1）对反应前后）对反应前后气体分子气体分子数没有变化数没有变化的可逆反应，的可逆反应，压压强不能使平衡移动强不能使平衡移动。（2 2）平衡混合物都是）平衡混合物都是固体固体或液体或液体时，时，压强也不能使化压强也不能使化学平衡移动学平衡移动。注意事项：注意事项：第18页，本讲稿共39页练习：练习：2NO2(红棕色红棕色)N2O4(无色无色)在一可调节体积的密闭容器中在一可调节体积的密闭容器

8、中进行该反应，分别观察增大压强进行该反应，分别观察增大压强与减小压强时容器里颜色的变化，与减小压强时容器里颜色的变化，并解释变化的原因。并解释变化的原因。第19页，本讲稿共39页加压过程演示加压过程演示加加压压前前刚刚加加压压时时加加压压后后第20页，本讲稿共39页加压，颜色先变深然后变浅。加压，颜色先变深然后变浅。原因：原因：加压加压体积缩小体积缩小浓度增大浓度增大平平衡向体积缩小的方向移动衡向体积缩小的方向移动红棕红棕色的色的NONO2 2 浓度减小。浓度减小。现象：现象：第21页，本讲稿共39页 催化剂对化学平衡的影响：同等程度改变化学反应速率，同等程度改变化学反应速率，V正正=V逆逆，

9、只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。化学平衡的移动。V（molL-1S-1）V正正=V逆逆t1T(s)0V正正=V逆逆4 催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响：第22页，本讲稿共39页平衡移动原理（勒夏特列原理）平衡移动原理（勒夏特列原理）浓度、压强、温度对化学平衡的影响浓度、压强、温度对化学平衡的影响条件改变条件改变平衡移动方向平衡移动方向平衡移动的结果平衡移动的结果增大反应物浓度增大反应物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度增大压强增大压强升高温度升高温度向正反应方向移动向正反应方向移动向逆反应方向移动向逆反应方向移动向气体

10、体积缩小的方向移动向气体体积缩小的方向移动向吸热反应方向移动向吸热反应方向移动反应物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度减小体系压强减小体系压强减小体系温度降低体系温度降低第23页，本讲稿共39页勒沙特列原理（平衡移动原理）勒沙特列原理（平衡移动原理）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、压强或温度等），平衡就（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够向能够减弱减弱这种这种改变改变的方向移动。的方向移动。减弱减弱改变改变注意：减弱不是抵消！注意：减弱不是抵消！The principle of Le Chatelier第24页，本讲稿共39页说明：说明：（1）该原理

11、只适用于）该原理只适用于浓度、压强、温度浓度、压强、温度等条等条件，与催化剂无关。件，与催化剂无关。（2）平衡移动原理）平衡移动原理只能减弱外界条件对某量只能减弱外界条件对某量的改变，不能抵消或超过外界条件对某量的改变的改变，不能抵消或超过外界条件对某量的改变。即外界条件起主导作用。即外界条件起主导作用。（3）此原理适用于所有动态平衡，如溶解平衡、）此原理适用于所有动态平衡，如溶解平衡、电离平衡、化学平衡。电离平衡、化学平衡。第25页，本讲稿共39页减弱这种改变的理解：减弱这种改变的理解：（1）外界条件使反应物浓度增大，平衡正）外界条件使反应物浓度增大，平衡正向移动，减弱了这种增大；但最终浓度

12、还向移动，减弱了这种增大；但最终浓度还是增大了。是增大了。(2)外因增大压强使平衡体系单位体积内分子外因增大压强使平衡体系单位体积内分子数增加，平衡向气体分子数减小的方向移动，数增加，平衡向气体分子数减小的方向移动，减弱了这种增加趋势；但最终压强还是增大减弱了这种增加趋势；但最终压强还是增大了。了。（3）外界提供热量使体系温度升高，平衡向吸）外界提供热量使体系温度升高，平衡向吸热反应方向移动，使温度降低；但最终温度还热反应方向移动，使温度降低；但最终温度还是升高了。是升高了。第26页，本讲稿共39页外界条件外界条件浓浓 度度浓浓 度度压压 强强压压 强强温温 度度温温 度度条件变化条件变化平衡

13、移动方向平衡移动方向平衡移动对条件变化的平衡移动对条件变化的影响影响升高温度升高温度降低降低N2浓度浓度减小减小N2浓度浓度增大压强增大压强减小压强减小压强增大增大N2浓度浓度降低温度降低温度增大增大N2浓度浓度减小压强减小压强增大压强增大压强降低温度降低温度升高温度升高温度向向 右右向向 左左向向 右右向向 左左向向 左左向向 右右增大增大降低降低减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大升高升高降低降低降低降低升高升高 合成氨反应：合成氨反应：N2+3H2 2NH3 +92.4KJ/mol 对于各种条件的改变，请填表对于各种条件的改变，请填表第27页，本讲稿共39页如果平衡向正方向移

14、动，反应物转化率一定会增如果平衡向正方向移动，反应物转化率一定会增大吗？大吗？不一定。这要看平衡向正反应方向移动是由什不一定。这要看平衡向正反应方向移动是由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小生成物浓度引起的平衡右移，则反应物的转化率一生成物浓度引起的平衡右移，则反应物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量，造定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量，造成平衡向正反应方向移动，则转化率的变化要成平衡向正反应方向移动，则转化率的变化要具体具体分析分析如果平衡向正方向移动，如果平衡向正方向移动，正正一定增大吗？一定增大吗？不一定。因

15、为平衡向正反应方向移动的原因是：不一定。因为平衡向正反应方向移动的原因是：正正 逆逆，尽管，尽管正正 减小，但只要满足减小，但只要满足正正 逆逆平衡就向正反应平衡就向正反应方向移动。方向移动。难点分析第28页，本讲稿共39页若若 m+n=p+q,m+n=p+q,则化学平衡不受压强影响则化学平衡不受压强影响,上述上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动 对于一个已达到平衡的可逆反应，向其反应体对于一个已达到平衡的可逆反应，向其反应体系中充入惰性气体，平衡发生移动吗？系中充入惰性气体，平衡发生移动吗？恒温恒容恒温恒容条件下，充入惰性气体，压强虽然

16、增大，条件下，充入惰性气体，压强虽然增大，但各物质的浓度均不变，故平衡不移动；但各物质的浓度均不变，故平衡不移动；恒温恒压恒温恒压条件下，充入惰性气体，压强虽然不条件下，充入惰性气体，压强虽然不变，但体积增大，各物质的浓度减小，平衡向气变，但体积增大，各物质的浓度减小，平衡向气体体积增大的方向移动。体体积增大的方向移动。第29页，本讲稿共39页有关化学平衡的计算有关化学平衡的计算计计算算常常用用关关系系式式(1)反应物的平衡浓度反应物的平衡浓度=起始浓度起始浓度 消耗浓度消耗浓度(2)生成物的平衡浓度生成物的平衡浓度=起始浓度起始浓度+生成浓度生成浓度某反应物的转化率某反应物的转化率()=该反

17、应物已转化的量该反应物已转化的量该反应物的起始总量该反应物的起始总量100%(3)（4）恒温恒容下：）恒温恒容下：P平平P始始n平平n始始（5）恒温恒压下：）恒温恒压下：V平平V始始n平平n始始(6)克拉贝龙方程：克拉贝龙方程：PV=nRT(7)混合气体平衡相对分子质量：混合气体平衡相对分子质量：M=m总总n总总第30页，本讲稿共39页化学平衡常数化学平衡常数第31页，本讲稿共39页 某化学反应某化学反应2A+3B =C+2D +Q（Q 0)在在0时刻开始反应，在时刻开始反应，在t0时刻达到平衡，若在时刻达到平衡，若在t1时刻升高温度，时刻升高温度，在在t2时刻达到平衡，在时刻达到平衡，在t3

18、时刻降低温度，在时刻降低温度，在t4时刻又达到平衡，请时刻又达到平衡，请在下列直角坐标系中画出对应图象。在下列直角坐标系中画出对应图象。t1V正t20时间速率V逆V正t0V逆V逆V正第32页，本讲稿共39页化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断1.1.直接判断依据直接判断依据(1)(1)根据根据v(v(正正)=v()=v(逆逆)0)0判断判断同种物质同种物质v(v(生成生成)=v()=v(消耗消耗)或者或者v(v(正正)=v()=v(逆逆)不同物质表示的正、逆反应速率，正、逆反应不同物质表示的正、逆反应速率，正、逆反应速率数值之比等于其化学计量数之比。速率数值之比等于其化学计量数之比。(2)(2

19、)根据各组分的浓度保持不变判断根据各组分的浓度保持不变判断某一组分的物质的量、浓度、质量、体积分数等某一组分的物质的量、浓度、质量、体积分数等不变时即达到平衡状态。不变时即达到平衡状态。第33页，本讲稿共39页2.2.间接判断依据间接判断依据(1)(1)恒容反应体系中压强恒容反应体系中压强反应前后气体体积相等的反应，不能根据体系反应前后气体体积相等的反应，不能根据体系中的压强来判断反应是否达到平衡，因为容器中中的压强来判断反应是否达到平衡，因为容器中的压强一直不变。的压强一直不变。反应前后气体体积发生变化的反应，压强不变，反应前后气体体积发生变化的反应，压强不变，反应达到平衡。反应达到平衡。第

20、34页，本讲稿共39页(2)(2)容器内气体的密度容器内气体的密度(=m/V)(=m/V)恒容容器中，反应前后都为气体的反应不能根据密度恒容容器中，反应前后都为气体的反应不能根据密度不变来判断反应是否达到平衡，因为密度一直不变。不变来判断反应是否达到平衡，因为密度一直不变。恒容容器内反应前后有非气态物质的，容器内密度不恒容容器内反应前后有非气态物质的，容器内密度不变，反应达到平衡。变，反应达到平衡。恒压容器内且反应前后气体体积发生改变的反应气体恒压容器内且反应前后气体体积发生改变的反应气体密度不变时，反应达到平衡状态。密度不变时，反应达到平衡状态。(3)(3)有色物质的颜色有色物质的颜色有色物

21、质的颜色深浅与有色物质的浓度大小有关，容有色物质的颜色深浅与有色物质的浓度大小有关，容器内有色物质的颜色不变，反应达到平衡状态。器内有色物质的颜色不变，反应达到平衡状态。第35页，本讲稿共39页(4)(4)平均摩尔质量平均摩尔质量M=m(M=m(总总)/n()/n(总总)反应前后都为气体且气体的物质的量没有发生变化的反应前后都为气体且气体的物质的量没有发生变化的反应，反应前后气体的总质量和总物质的量一直不变，反应，反应前后气体的总质量和总物质的量一直不变，不能根据平均摩尔质量判断反应是否达到平衡。不能根据平均摩尔质量判断反应是否达到平衡。反应前后气体物质的量不相等的反应或有非气态物反应前后气体

22、物质的量不相等的反应或有非气态物质参加的反应，若相对平均摩尔质量不变，则反应达质参加的反应，若相对平均摩尔质量不变，则反应达到平衡。到平衡。第36页，本讲稿共39页【高考警示钟高考警示钟】(1)(1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意用同一种物质正、逆反应速率相等，不同种物平衡时，要注意用同一种物质正、逆反应速率相等，不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。(2)(2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：一是容器的容积是否可变。二是反应前后气体的体积是否变化。一是容器的容积是否可变。二是反应前后气体的体积是否变化。(3)(3)注意分析反应。对于不同的反应，用相同物理量判断时，注意分析反应。对于不同的反应，用相同物理量判断时，结果可能不同。如压强不再变化时，对于气体体积变化的反结果可能不同。如压强不再变化时，对于气体体积变化的反应是平衡状态，但气体体积不变的反应不一定是平衡状态。应是平衡状态，但气体体积不变的反应不一定是平衡状态。第37页，本讲稿共39页等效平衡第38页，本讲稿共39页第39页，本讲稿共39页