内容正文:
第三单元 化学平衡的移动
思考:达到平衡后,改变条件,会有什么样的变化呢?
温故知新
v(正)
v(正)= v(逆)
v
t
0
v(逆)
“定”:平衡时反应物和生成物浓度保持不变。
“逆”:可逆反应才有化学平衡状态。
“动”:化学平衡是一个动态平衡。
“等”:平衡时, v(正)=v(逆) 且大于0。
“变”:改变外界条件时,平衡会发生移动
①v’(正) >v’(逆)
则平衡向正方向移动
②v’(正)=v’(逆)
则平衡不会移动
③v’(正) <v’(逆)
则平衡向逆方向移动
平衡移动的本质原因:v(正) ≠v(逆)
1.条件改变后,若不引起反应速率的改变,则平衡状态不改变。
2.条件改变后,若引起反应速率变化
思考:什么因素会影响反应速率呢?它们是怎样影响的呢?
浓 度
化学反应速率
温 度
压 强
催化剂
二、影响化学平衡移动的条件
1.浓度变化对化学平衡的影响
黄色
橙色
2CrO42 -+2H+ Cr2O72 -+ 2H2O
K2Cr2O7溶液(橙色)
1.加入NaOH,溶液变为黄色
2.加入HNO3,溶液变为橙色
C(H+)↓,反应向左进行
C(H+)↑,反应向右进行
浓度引起平衡移动的v-t图分析
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
①增大反应物浓度
v(逆)
v(正)
0
v
t
t1
②减小反应物浓度
v(正)
v(逆)
浓度引起平衡移动的v-t图分析
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
O
v
t
t1
v(正)
v(逆)
v(逆)
v(正)
③增大生成物浓度
0
v
t
t1
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
④减小生成物浓度
某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下:
Q<K , 反应向正方向移动
Q=K , 反应处于平衡状态
Q>K , 反应向逆方向移动
则:
结论:其他条件不变的情况下
①增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
②减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
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提高产量、降低成本。
例:1.硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化,提高产率。
2.制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯蒸出,使用浓硫酸做吸水剂,便于提高产率。
2、压强变化对化学平衡的影响
*
压缩体积,增大压强后,出现一个压强下降的过程,后达到平衡。
拉伸体积,减小压强后,出现一个压强上升的过程,后达到平衡。
平衡向气体分子数少方向移动
平衡向气体分子数多方向移动
2NO2 N2O4
请写出下列可逆反应的平衡常数表达式,利用浓度的变化运用Qc和K的关系分析压强对化学平衡的影响。
结论:
若减少容器的体积来增大压强
若a>b 平衡向正反应方向移动
即增大压强,向气体分子数目减小的方向
若a=b 平衡不发生移动;
若a<b 平衡向逆反应方向移动
a A(g) b B(g)
压强引起平衡移动的相关v-t图分析
a.正向气体分子数目减少
v(正)
v(逆)
v
t
O
v(正)
v(逆)
①增大压强
v
t
O
v(正)
v(逆)
v(逆)
v(正)
②减小压强
N2(g)+3H2(g) 2 NH3(g)
b.正方向气体分子数目增多
v(逆)
v(正)
v
t
O
v(正)
v(逆)
③增大压强
v
t
O
v(正)
v(逆)
v(正)
v(逆)
④减小压强
2SO3(g) 2 SO2(g) +O2(g)
c.气体分子数目不变
v(正) = v(逆) 平衡不移动
v
t
O
v(正)
v(逆)
⑤增大压强
v
t
O
v(正)
v(逆)
⑥减小压强
v(正) = v(逆)
v(正) = v(逆)
2HI(g) I2(g) +H2(g)
3.温度变化对化学平衡的影响
红棕色
变深
变浅
平衡逆向移动
平衡正向移动
无色
步骤 气体颜色 平衡移动的方向
热水
冷水
2NO2 N2O4 △H<0
思考:对于可逆反应,升高温度后,V正和V逆怎样变化?降低温度后, V正和V逆怎样变化?
升高温度,正、逆反应速率都增大,但增大的倍数不同,向吸热反应方向进行的