内容正文:
第二节 化学反应的限度
第一章 化学反应的方向、限度和速率
授课人:
课时2 化学平衡的移动
学习目标
1.了解浓度、压强和温度对化学平衡的影响。
2.从Qc与K关系及浓度、温度、压强对反应速率、平衡的影响,推断平衡移动的方向。
3.通过实验论证浓度、压强、温度对化学平衡的影响。
如何改变化学平衡状态呢?
旧平衡v正=v逆
条件改变
v正 v逆
一段时间后
新平衡
v‘正=v’逆
课程导入
Q =
cp(C) • cq(D)
cm(A) • cn(B)
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
Q<K:可逆反应向正反应方向进行。
Q>K:可逆反应向逆反应方向进行;
Q=K:可逆反应处于平衡状态;
化学平衡1
Q = K
改变反
应条件
不平衡
Q ≠ K
一段时间
化学平衡2
一、判断反应的方向依据
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
N2+3H2(g) 2NH3(g)
K=
c2(NH3)
c(N2) • c3(H2)
在反应体系内再增加氮气,使其浓度达到平衡时的 2 倍,即 c1(N2) =2c(N2),其他物质的浓度保持不变:
Q1=
c2(NH3)
2c(N2) • c3(H2)
= K
1
2
Q1<K:可逆反应向正反应方向进行。
一、影响化学平衡移动的因素
浓度
平衡向正反应方向移动
增大c(反应物)
减小c(生成物)
Q减小
Q<K
减小c(反应物)
增大c(生成物)
平衡向逆反应方向移动
Q增大
Q>K
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v-t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向正反应方向移动
t1时刻,增大反应物浓度
v′正增大,而v′逆不变
v′正>v′逆
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v-t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向正反应方向移动
t1时刻,减小生成物浓度
v′逆减小,而v′正不变
v′正>v′逆
总结:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v-t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应方向移动
t1时刻,增大生成物浓度
v′逆增大,而v′正不变
v′逆>v′正
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
用v-t图像分析浓度变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应方向移动
t1时刻,减小反应物浓度
v′正减小,而v′逆不变
v′逆>v′正
总结:在其他条件不变的情况下,增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
固体或纯液体的浓度是常数,改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小,平衡不移动。
“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。
对于离子平衡体系,注意离子浓度的改变方式,排除不参与反应的离子的干扰。
1
2
3
注意
二、影响化学平衡移动的因素
浓度
在工业生产中,常通过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动,可提高价格较高原料的转化率,从而降低生产成本。
实际生产中的应用
二、影响化学平衡移动的因素
压强
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
二、影响化学平衡移动的因素
压强
二、影响化学平衡移动的因素
压强
向正反应方向移动
容积减小
原平衡气①
颜色变深②
颜色又变浅③
物质浓度瞬间增大
加压前
实验现象与分析
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
加压
NO2浓度比②中的减小
向气体分子数减小方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
压强
实验
(同温度下) 压强 各物质浓度
(mol·L-1) 浓度商
(Q )
NO2 N2O4
原化学平衡容器容积为V p1 a b
压缩容积至V/2 时
b
a2
= K
Q1=
2b
(2a)2
b
2a2
Q2=
2p1
2a
2b
=
通过计算Q2 =K/2 ,
即Q2 < K 向正反应方移动
2NO2(g) N2O4(g)
同温度:
二、影响化学平衡移动的因素
压强
容积增大
原平衡气①
颜色变浅②
颜色又变深③
实验现象与分析
减压
向逆反应方向移动
物质浓度瞬间减小
减压前
NO2浓度比②中的增大
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
向气体分子数增大方向移动
二、影响化学平衡移动的因素
压强
实验
(同温度下) 压强 各物质浓度
(mol·L-1) 浓度商
(Q )
NO2 N2O4
原化学平衡容器容积为V p1 a