内容正文:
化学平衡的移动
1
炎热的夏天,人体的毛孔张开,不断出汗散发多余的热量,以维持体温在37℃左右
“自我调节”
勒夏特列原理
改变影响化学平衡的一个因素
(如浓度、压强、温度等)
平衡将向能够减弱这种改变的方向移动
浓度变化对化学平衡的影响
增加反应物
增加生成物
平衡向正反应方向移动
平衡向逆反应方向移动
减少生成物浓度
减少反应物浓度
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
实验2-1
5
FeCl3溶液和KSCN溶液混合发生反应
向平衡体系中加入少量氯化钾固体,
化学平衡如何移动?为什么?
FeCl 3 +3KSCN Fe(SCN)3 +3KCl
操作 现象 结论
实验1 向试管中加入4 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7,再滴加数滴1 mol/L NaOH溶液
实验2 将上述溶液分两份,一份滴加1 mol/L HNO3,与另一份进行对比
溶液
变黄
增大c(OH-)
中和c(H+)
平衡正向移动
Cr2O72-(橙色) + H2O 2CrO42-(黄色) + 2H+
溶液
变橙
增大c(H+)
平衡逆向移动
压强变化对化学平衡的影响
增大压强
减小压强
平衡向气体系数减小的方向移动
平衡向气体系数增大的方向移动
(缩小体积)
(扩大体积)
颜色先变深后变浅
颜色先变浅后变深
最终颜色比原来深
最终颜色比原来浅
增大压强,平衡正向移动
减小压强,平衡逆向移动
2NO2(g) ⇌ N2O4(g)
实验2-2
9
温度变化对化学平衡的影响
升高温度
降低温度
平衡向吸热方向移动
平衡向放热方向移动
步骤 气体颜色 平衡移动
的方向
热水
冷水
变深
变浅
逆向移动
正向移动
2NO2(g) ⇌ N2O4(g) △H=-56.9kJ/mol
实验2-3
温度变化对化学平衡常数的影响?
升高温度
放热反应
吸热反应
K值增大
K值减小
平衡正向移动
平衡逆向移动
催化剂对化学平衡的影响
催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响,但能改变反应达到平衡所需的时间
在密闭容器中的可逆反应:
CO(g) + NO2 (g) ⇌ CO2 (g) + NO(g) △H<0
达平衡后,只改变下列的一个条件:
① 增大容器的体积,平衡 ,
c(NO2)将 ,反应混合物的颜色 。
② 升高温度,平衡 ,
体系的压强 。
不移动
减小
变浅
逆向移动
增大
小结-勒夏特列原理
适用范围:
处于平衡状态的可逆反应
常见条件:
浓度、压强、温度
移动结果:
减弱外界条件的影响,
但不能消除影响。
N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol
1. 向反应器中注入过量N2
2. 采用适当的催化剂
反应物浓度增大,平衡正向移动,提高产率
增大反应速率,提高单位时间内的产率
3. 在高压下进行反应
4. 在较高温度下进行反应
压强增大,平衡正向移动,提高产率
增大反应速率,提高单位时间内的产率
5. 不断将氨液化,并移去液氨
生成物浓度减小,平衡正向移动,提高产率
化学平衡图像
条件改变引起v正 v逆
化学平衡的移动
v正 >v逆 平衡向 方向移动;
v正 = v逆 平衡 ;
v正 <v逆 平衡向 方向移动。
≠
正反应
不移动
逆反应
移动实质:
移动方向:
增加反应物的浓度
v'逆
v'正
t3
v正
v逆
t (s)
v (mol·L-1·s-1)
0
平衡状态Ⅰ
平衡状态Ⅱ
v-t 图像
t1
v正=v逆
t2
v'正 = v'逆
平衡向正反应方向移动
▪
▪
增加生成物的浓度
v'正
v'逆
t3
v正
v逆
t (s)
v (mol·L-1·s-1)
0
平衡状态Ⅰ
平衡状态Ⅱ
v-t 图像
t1
v正=v逆
t2
v'正 = v'逆
平衡向逆反应方向移动
▪
▪
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
v
t
0
v正
v逆
v'正
v'逆
V
t
0
v正
v逆
v'逆
v'正
增大压强
(缩小体积)
减小压强
(扩大体积)
▪
▪
▪
▪
CO(g) + NO2 (g) CO2 (g) + NO(g)
v
t
0
v正
v逆
v'正=v'逆
V
t
0
v正
v逆
v'正=v'逆
增大压强
(缩小体积)
减小压强
(扩大体积)
在密闭容器中,反应:xA(g) + yB(g) ⇌ zC(g),
在一定条件下达到平衡状态,试回答下列问题。
(1) 若x+y>z,缩小体积,增大压强,则平衡向
方向移动。
(2) 若保持体积不变,通入“He”气,则平衡 移动。
(3) 若保持压强不变,通入“He”气,平衡向正反应方向移动,则x、y、z的关系为 。
(4) 若x+y=z,缩小体积,增大压强,则平衡 移动。
正反应
不
x+y<z
不
aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) △H>0
v
t
0
v正
v逆
V
t
0
v正
v逆
升温
降温
v'正
v'逆
▪
▪
v'逆
v'正
▪
▪
催化剂对化学平衡的影响
v
t
0
v正
v逆
v'正=v'逆
v正 = v逆
小结
(1)曲线是连续的,浓度改变。
(2)曲线出现断点,温度或压强改变。
(3)速率变化但是平衡不移动,
催化剂或是系数不变的压强改变。
根据“分界点”情况判断
催化剂
升高温度
减小压强
t5
t2
t3
t
t1
v正
v逆
v正
v逆
v
t2
t3
v正
v逆
t4
t5
t6
密闭容器中,X(g)+3Y(g)⇌2Z(g) ΔH<0
t
A
的转化率
T1
T2
t
T1
T2
B%
T2>T1
左移
ΔH<0
先拐先平数值大
①判断ΔH
转化率(物质百分含量)—时间图像
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
升温
T2>T1
右移
ΔH<0
降温
t
A
的转化率
P1
P2
P2>P1
左移
m+n<p+q
②判断系数
转化率(物质百分含量)—时间图像
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
加压
P1>P2
不移动
C%
t
P1
P2
m+n=p+q
t
B%
T2P2
T1P2
T1P1
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
定一议二
T
A的转化率
1.01*107Pa
1.01*106Pa
1.01*105Pa
等温线
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
① 直接看横轴
② 再向横轴作垂线
平衡时转化率—压强—温度曲线
等压线
P
C%
100℃
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
平衡时转化率—压强—温度曲线
200℃
300℃
v-T/v-P图像
T
v
v逆
v正
T1
T2
P
v
v正
v逆
P1
P2
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
交点为平衡点
v-T/v-P图像
T
v
v逆
v正
P
v
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
交点为平衡点
交点左侧建立平衡,右侧平衡移动
v逆
v正
T
C%
平衡线
mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g) ΔH
平衡点
平衡点平衡点
Lavf57.58.101
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79
Lavf57.58.101
$$