内容正文:
2.2 反应条件对化学平衡的影响
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问题•引入
在19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当数量的一氧化碳。有的工程师认为,这是由于一氧化碳和铁矿石的接触时间不够长造成的,于是英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉,以增加一氧化碳和铁矿石的接触时间。可是后来发现,用这个高炉炼铁,所排出的高炉气中的一氧化碳并没有减少,其原因是什么?如果继续增大铁矿石的量能减少一氧化碳的含量吗?
一、温度对化学平衡的影响
温度与化学平衡常数的关系
温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K 温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K
升高 >0 增大 降低 >0 减小
<0 减小 <0 增大
该反应在不同温度下的K值:
T / K K /(mol-1·L)
333 0.601
298 6.80
小↓
大
K
一、温度对化学平衡的影响
温度与化学平衡常数的关系
温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K 温度变化 反应焓变ΔH 平衡常数K
升高 >0 增大 降低 >0 减小
<0 减小 <0 增大
该反应在不同温度下的K值:
T / K K /(mol-1·L)
333 0.601
298 6.80
K
小↑
大
一、温度对化学平衡的影响
冷水
热水
实验现象
浸到冷水中时混合物颜色_____,浸到热水中时混合物颜色_____。
变浅
变深
一、温度对化学平衡的影响
降低温度
升高温度
平衡正向移动
平衡逆向移动
颜色变浅
颜色变深
(放热反应)
(吸热反应)
二、浓度对化学平衡的影响
cp(C)cq(D)
cm(A)cn(B)
Q=
= K
↓
↑
Q<
K
平衡正向移动
增大反应物浓度,或减小生成物浓度平衡正向移动。
二、浓度对化学平衡的影响
在小烧杯中加入等体积的 0.01 mol/L FeCl3溶液 与0.01 mol/L KSCN溶液,静置一段时间,待溶液颜色不变。
平均分成三等分
1 2 3
二、浓度对化学平衡的影响
4滴 1 mol/L FeCl3 溶液
1 2 3
4滴 1 mol/L KSCN溶液
少量铁粉
平衡正移
平衡正移
平衡逆移
二、浓度对化学平衡的影响
三、压强对化学平衡的影响
实验原理 透光率与气体的颜色有关,气体颜色越深,透光率越小。
实验方案 取一支注射器针筒,吸入10mL二氧化氮气体。将针筒前端封闭,连接传感器,测定透光率。然后,将针筒活塞迅速推至5mL处,再将针筒活塞迅速拉回10mL处,测定活塞移动过程中透光率的变化。
三、压强对化学平衡的影响
改变压强,化学平衡不移动
反应前后气体的系数和不变
反应前后气体的系数和改变
增大压强,平衡向气体系数和减小的方向移动
减小压强,平衡向气体系数和增大的方向移动
注意:
①压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。
②压强对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起浓度的改变。
Le Chatelier
1850年~1936年
勒·夏特列原理
化学平衡移动是可逆反应对外部条件作出的进行自我内部调节!
勒·夏特列原理,也叫化学平衡移动原理:
改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。
★注意 移动的结果是只能减弱条件的改变,不能消除!
原平衡状态
新平衡状态
平 衡 移 动
借助Q 与K 的相对大小进行判断
升高温度,平衡向吸热方向移动
降低温度,平衡向放热方向移动
通过改变平衡常数来影响平衡
改变浓度,若Q > K,平衡逆向移动
改变浓度,若Q < K,平衡正向移动
【小结】
改变压强,若Q > K,平衡逆向移动
改变压强,若Q < K,平衡正向移动
催化剂
能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。
催化原理
(1)催化剂的质量及化学性质在反应前后不变,反应历程中必定既包括有催化剂参与的反应,又包括使催化剂再生成的反应。
(2)催化剂通过参与反应改变反应历程、降低反应的活化能来提高化学反应速率。
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