内容正文:
化学平衡的移动
茶陵县第三中学 杨琼
我国力争在2030年前做到碳达峰,2060年
前实现碳中和。
CO2可在一定条件下转化为CH3OH,
发生反应:
CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(1)+H2O(1) ΔH<O
根据反应的特点,应如何选择条件,
提高二氧化碳的平衡转化率?
时政热点—碳达峰和碳中和
复习目标
1.通过复习化学平衡的移动,理解影响化学平衡的外界因素,能用平衡移动的规律判断转化率、浓度等相关物理量的变化。
2.通过对工业真实生产情境的探讨,了解化学平衡的调控在实际生产中应用,能用所学理论解决实际问题。
任务一 探究浓度对平衡移动的影响
情境1(实验):
K2Cr2O7 是橙色的晶体,K2CrO4 是黄色的晶体。重铬酸钾溶于水,发生水解的离子方程式为:
Cr2O72- +H2O ⇋ 2CrO42- + 2H +
试剂 0.1mol/L
K2Cr2O7 0.1mol/L K2Cr2O7
+6mol/L 硫酸溶液 0.1mol/L K2Cr2O7
+6mol/L 氢氧化钠溶液
现象
规律1:增大反应物浓度(或减小生成物浓度),平衡正向移动。
减小反应物浓度(或增大生成物浓度),平衡逆向移动。
溶液为橙黄色
溶液橙黄色加深
溶液变为黄色
例题1:对于Cr2O72- +H2O ⇋ 2CrO42- + 2H + 已达平衡后,
分别画出加入硫酸溶液和加入氢氧化钠溶液时的v-t图像。
V正= V逆
t
V’正
V’逆
V’’正 = V’’逆
V
加入硫酸溶液
V正= V逆
t
V
V’正
V’逆
V’’正 = V’’逆
加入氢氧化钠溶液
变式1:
对于反应2SO2(g)+ O2(g) ⇌2SO3(g)△H<0 已达平衡,如果其他条件不变,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(0~t1 时,V正=V逆,t1时刻改变条件,t2时重新建立平衡
)( )
A. 增加氧气的浓度
B. 增大压强
C
C. 升高温度
D. 加入催化剂
方法规律:根据出现断点的前后速率大小比较。
v-t 图像中无“断点”,曲线“渐变”,则改变条件是浓度。
任务二 突破压强对平衡的影响
情境2:
在硫酸工业中,通过反应使SO2 氧化为SO3:
2SO2 (g)+ O2(g)⇌2SO3(g)△H= -196.6 kJ/mol
温度
平衡时SO2的转化率/ %
0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa
450℃ 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
从理论分析上,为了使SO2尽可能地转化为SO3,应选条件为 。
从平衡移动的角度解释原因是:
。
在实际生产中采用的压强是常压,原因是:
。
10MPa 450℃
该反应气体分子数减小,压强增大
常压时平衡转化率已经很高,
继续增大压强,转化率提升不明显, 而生成成本要增大很多
规律2:增大压强平衡向气体体积(气体系数)减小方向移动。
减小压强平衡向气体体积(气体系数)增大方向移动。
前后气体系数不变,压强的改变不影响平衡的移动。
使平衡右移,SO2 转化率增大
例题2
COCl2(g) ⇌CO(g)+Cl2(g) △H>0,体系平衡后,下列措施能提高COCl2转化率的是( )
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度
④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体
A. ①②④ B. ①④⑥ C. ②③⑤ D. ③⑤⑥
B
变式2
在压强为0.1MPa,温度为300℃条件下,a m