内容正文:
化学平衡状态是怎么建立的?
达到了平衡状态之后反应体系有什么特征?
最大
0
化学平衡状态
υ(正)
υ(正)=υ(逆)
时间
速率
υ(逆)
t1
引入
第二节 化学平衡
第二章 化学反应速率与化学平衡
第三课时
影响化学平衡的因素
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。
υ正=υ逆≠0
条件改变
平衡1 不平衡 平衡2
建立新平衡
破坏旧平衡
υ正 = υ逆 ≠0
′
′
υ正 ≠ υ逆
一段时间
化学平衡的移动
定义
v正> v逆:
平衡向正反应方向移动
v正< v逆:
平衡向逆反应方向移动
v正= v逆:
旧平衡未被破坏,平衡不移动
条件改变
化学平衡移动方向的判断
【思考】有哪些条件能改变化学平衡呢?
化学平衡的移动
浓度
影响化学平衡移动的因素
影响化学平衡移动的因素——浓度
实验2-1
加入少量铁粉
滴加4d1mol/L KSCN溶液
影响化学平衡移动的因素——浓度
实验2-1
影响化学平衡移动的因素——浓度
实验2-1
加入少量铁粉
滴加1mol/L KSCN溶液
溶液呈红色
溶液红色变浅
溶液红色加深
【实验现象】
Fe3++ 3SCN- Fe(SCN)3
【实验原理】
(浅黄色)
(无色)
(红色)
影响化学平衡移动的因素——浓度
实验2-1
其他条件不变的情况下
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,
减少反应物浓度(或增大生成物浓度),平衡向逆反应方向移动。
【实验结论】
分别加入酸、碱后颜色如何变化?
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+
已知在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:
(橙色)
(黄色)
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V’(正)
V’(逆)
增大反应物浓度,平衡正向移动
影响化学平衡移动的因素——浓度
浓度对化学平衡的影响的v-t图
V(正)= V(逆)
0
v
t
减小生成物浓度,平衡正向移动
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V’(正)
V’(逆)
V(正)= V(逆)
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V(正)= V(逆)
V’(逆)
V’(正)
减小反应物浓度,平衡逆向移动
影响化学平衡移动的因素——浓度
浓度对化学平衡的影响的v-t图
0
v
t
V ’逆
V ’正
增大生成物浓度,平衡逆向移动
v正
v逆
v正= v逆
v 正= v 逆
①增加固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不能改变速率,所以V(正)仍等于V(逆),平衡不移动。
②作为离子反应,只有改变实际参加反应的离子浓度对平衡有影响,如:
FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
增加KCl固体的量平衡不移动,因为KCl不参与反应。
影响化学平衡移动的因素——浓度
压强
影响化学平衡移动的因素
影响化学平衡移动的因素——压强
实验2-2
用50 mL注射器吸入20 mL NO2与N2O4的混合气体,并将细管端用橡皮塞封闭。然后将活塞向外拉,观察管内混合气体颜色的变化。当反复推拉活塞时,观察管内混合气体颜色的变化。
Ⅰ Ⅱ
2NO2(g) N2O4(g)
(红棕色)
(无色)
原平
衡气
颜色
变浅
向逆反应
方向移动
容积增大
物质浓度
瞬间减小
颜色
变深
NO2浓
度增大
减小压强
影响化学平衡移动的因素——压强
实验2-2
【实验现象】
原平
衡气
颜色
变深
向正反应
方向移动
容积减小
物质浓度
瞬间增大
颜色
变浅
N2O4浓
度增大
增大压强
影响化学平衡移动的因素——压强
实验2-2
【实验现象】
2NO2(g) N2O4(g)
(红棕色)
(无色)
影响化学平衡移动的因素——浓度
实验2-2
【实验结论】
在其他条件不变的情况下
增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动;
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
压强改变只影响有气体参加或生成的可逆反应。
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V’正
V’逆
v 正= v 逆
增大压强
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v '正= v '逆
减小压强
影响化学平衡移动的因素——压强
压强对化学平衡的影响的v-t图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ( m+n > p+q )
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v 正= v 逆
增大压强
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v '正= v '逆
减小压强
影响化学平衡移动的因素——压强
压强对化学平衡的影响的v-t图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ( m+n < p+q )
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v正= v逆
增大压强
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v'正= v'逆
减小压强
平衡不移动
影响化学平衡移动的因素——压强
压强对化学平衡的影响的v-t图
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ( m+n = p+q )
“惰性气体”对化学平衡的影响
(1)恒温恒容条件
原平衡体系
体系总压强增大
体系中各组分的浓度不变
平衡不移动。
充入惰性气体
(2)恒温恒压条件
原平衡体系
容器容积增大
各组分的浓度减小
充入惰性气体
体系中
平衡向气体体积增大的方向移动。
【特别提醒】
(3)反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)+I2(g) ⇌ 2HI(g)]
当向平衡体系中充入“惰性”气体时,则无论任何情况下平衡都不发生移动。
影响化学平衡移动的因素——压强
温度
影响化学平衡移动的因素
影响化学平衡移动的因素——温度
实验2-3
把NO2和N2O4混合气体通入两只连通的烧瓶,然后用弹簧夹夹住乳胶管;把一只烧瓶浸泡在热水中,另一只浸泡在冰水中。观察颜色变化。
影响化学平衡移动的因素——温度
实验2-3
影响化学平衡移动的因素——温度
实验2-3
【实验现象】
【实验原理】
热水中混合气体颜色变深;冰水中混合气体颜色变浅
2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1
红棕色
【实验结论】
在其他条件不变的情况下,
升高温度,平衡向吸热反应的方向移动;
降低温度,平衡向放热反应的方向移动。
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V’正
V’逆
v 正= v 逆
升高温度
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v '正= v '逆
影响化学平衡移动的因素——温度
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH>0
温度对化学平衡的影响的v-t图
降低温度
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v 正= v 逆
升高温度
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v '正= v '逆
降低温度
影响化学平衡移动的因素——温度
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH<0
温度对化学平衡的影响的v-t图
催化剂
影响化学平衡移动的因素
催化剂可 地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动 。但催化剂可 反应达到平衡所需的时间。
同等程度
没有影响
改变
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v正= v逆
影响化学平衡移动的因素——催化剂
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
勒夏特列原理
微提醒
平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种
原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;
勒夏特列原理
原平衡(100℃)
升温到200℃
减弱(降温)
吸热反应方向移动
减弱但不抵消
新平衡(温度介于100-200℃之间)
影响化学平衡移动的因素——总结
EVCapture4.1.4软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
将NO2球浸泡在冰水和热水中
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$$