反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響

1、一、化學(xué)平衡常數(shù)一、化學(xué)平衡常數(shù) nBmAqDpCmA + nB pC + qDK =二、平衡轉(zhuǎn)化率二、平衡轉(zhuǎn)化率()%100)()(%100)%(00AcAAcAAAA的初始濃度的平衡濃度的初始濃度 逆逆 等等 動(dòng)動(dòng) 定定 變變對(duì)象：可逆反應(yīng)對(duì)象：可逆反應(yīng)正逆正逆 ( (對(duì)同一物質(zhì)對(duì)同一物質(zhì)) )動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行各組分的各組分的百分含量百分含量保持不變保持不變 外界條件發(fā)生外界條件發(fā)生改變改變使正使正逆逆, ,各組成成各組成成分的含量就要改變，進(jìn)而建立新平衡而使化分的含量就要改變，進(jìn)而建立新平衡而使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的特征化學(xué)平

2、衡狀態(tài)的特征知識(shí)回顧知識(shí)回顧什么是化學(xué)平衡狀態(tài)的什么是化學(xué)平衡狀態(tài)的移動(dòng)移動(dòng)呢？呢？ 三、三、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的限度一、化學(xué)平衡的移動(dòng)一、化學(xué)平衡的移動(dòng) 1、概念可逆反應(yīng)由一個(gè) 變?yōu)榱硪粋€(gè) 的過(guò)程。 2、原因條件條件的改變引起反應(yīng)速率的改變，使 。 3、平衡移動(dòng)的結(jié)果 正、逆反應(yīng)速率發(fā)生改變，平衡混合物中各組分的濃度(或百分含量)發(fā)生 ；最后達(dá)到新條件下的 。平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)v(正正)v(逆逆)改變改變新平衡狀態(tài)新平衡狀態(tài)原平原平衡衡條件改變條件改變v正正v逆逆一段時(shí)間后一段時(shí)間后新平衡新平衡這些條件如何影響化學(xué)平衡？溫度溫度濃度

3、濃度壓強(qiáng)壓強(qiáng)紅棕色紅棕色 序序號(hào)號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)記錄記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論( (平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)方向方向) )溫度變化溫度變化混合氣體顏色混合氣體顏色c(NO2)1 1將充有將充有NO2的燒的燒瓶放入冷水中瓶放入冷水中2 2將充有將充有NO2的燒的燒瓶放入熱水中瓶放入熱水中降溫降溫顏色變淺顏色變淺減小減小正向正向升溫升溫顏色變深顏色變深增大增大逆向逆向二、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響二、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響1、溫度的影響、溫度的影響正正 向向正正 向向 升高升高溫度，平衡向溫度，平衡向吸熱方向吸熱方向移動(dòng)；移動(dòng)；降低降低溫度，平衡溫度，平衡向向放熱方向放熱方向移動(dòng)。移動(dòng)。降溫降溫HI

4、=0.80molL-1H2 =0.40molL-1I2 =0.40molL-1升溫升溫HI =1.20molL-1H2 =0.20molL-1I2 =0.20molL-1N2= 19.5 molL-1H2 =38.5 molL-1NH3 =11 molL-1N2 =20molL-1H2 =40molL-1NH3 =10molL-1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H02NH3(g) N2(g) + 3H2(g) H= + 92.2kJmol-11002.00.0015K/ (molL-1)2873673473 T/K0.6016.8K/ (molL-1)-1333298T/K2NO2(

5、g) 溫度溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過(guò)改變平衡常數(shù)改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。 1、在一定條件下、在一定條件下,反應(yīng)反應(yīng)CO + NO2 CO2 + NO達(dá)到平衡后，降低溫度，混合達(dá)到平衡后，降低溫度，混合氣體的顏色變淺。下列判斷正確的是氣體的顏色變淺。下列判斷正確的是( ) A. 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B. 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng) C. CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低的平衡轉(zhuǎn)化率降低 D. 各物質(zhì)的濃度不變各物質(zhì)的濃度不變B 2、在一定體積的、在一定體積的 密閉容器中，反應(yīng)密閉容器中，反應(yīng)CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 的化學(xué)平衡常

6、數(shù)和溫度的關(guān)系如下表：的化學(xué)平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下表：t t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題： (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K= 。 (2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為該反應(yīng)的正反應(yīng)為 反應(yīng)反應(yīng)(填填”吸熱吸熱”或或”放熱放熱”)。 (3)某溫度下某溫度下,平衡濃度符合下式：平衡濃度符合下式：c(CO2)c(H2) =c(CO) c(H2O)，可判斷此時(shí)的溫度為，可判斷此時(shí)的溫度為 。吸熱吸熱COH2OCO2H2830FeCIFeCI3 3KSCNKSCNFeCI3現(xiàn)象現(xiàn)象: ， 結(jié)論結(jié)論: 。 現(xiàn)象現(xiàn)象: ，結(jié)

7、論，結(jié)論: 。原理：原理：Fe3+ + nSCN Fe(SCN)n 3n黃色黃色 血紅色血紅色2、濃度的影響、濃度的影響研究對(duì)象：研究對(duì)象：紅色加深紅色加深紅色加深紅色加深平衡右移平衡右移平衡右移平衡右移活動(dòng)活動(dòng)探究探究濃度對(duì)化學(xué)平衡影響的原因: 說(shuō)說(shuō)明明： 改變改變純固體、純液體的量純固體、純液體的量對(duì)化學(xué)對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。平衡無(wú)影響。2、濃度的影響(1)規(guī)律(在其他條件不變的情況下)：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度：平衡 移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度：平衡 移動(dòng)。(2)原因：濃度的改變導(dǎo)致 的改變。正向正向逆向逆向濃度商濃度商Q 改變純固體、純液體的量對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。改變純固體、

8、純液體的量對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。 【思考思考討論討論】 1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一定條在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？件下達(dá)平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO濃度有何變化濃度有何變化? 增大水蒸氣濃度增大水蒸氣濃度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H2濃度濃度2、增加反應(yīng)的物質(zhì)的量，物質(zhì)的濃度一定會(huì)增大嗎？平、增加反應(yīng)的物質(zhì)的量，物質(zhì)的濃度一定會(huì)增大嗎？平衡會(huì)怎樣移動(dòng)？衡會(huì)怎樣移動(dòng)？固體或純液體用量增減，平衡不移動(dòng)。固體或純液體用量增減，平衡不移動(dòng)。增大增大減小減小不移動(dòng)不移動(dòng) 2SO2(g) + O2(g) 2SO

9、3(g) H = _ 197.8kJmol-1是硫酸制造工業(yè)的基本反是硫酸制造工業(yè)的基本反 應(yīng)。在生產(chǎn)中通常采用通應(yīng)。在生產(chǎn)中通常采用通入入過(guò)量的空氣過(guò)量的空氣的方法。為什么？的方法。為什么？ 提高提高O2在原料氣中的比例，使在原料氣中的比例，使SO2的平衡的平衡轉(zhuǎn)化率提高，從而降低生產(chǎn)成本。轉(zhuǎn)化率提高，從而降低生產(chǎn)成本。思考思考實(shí)際生產(chǎn)：實(shí)際生產(chǎn)：增大廉價(jià)物質(zhì)的濃度增大廉價(jià)物質(zhì)的濃度及時(shí)將生成物從及時(shí)將生成物從混合物中分離出去。目的：混合物中分離出去。目的：正移正移條件改變條件改變平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向升溫升溫降溫降溫增增c(SO2)鼓入過(guò)量的空氣鼓入過(guò)量的空氣及時(shí)分離及時(shí)分離SO3一定溫

10、度下，在密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)一定溫度下，在密閉容器中發(fā)生的反應(yīng) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) , 三支針筒中均抽入三支針筒中均抽入10mlNO2氣體，將針筒前端閉。氣體，將針筒前端閉。 原理：原理：N2O4 2NO2（1）將第二支針筒活塞迅速推至）將第二支針筒活塞迅速推至5ml處處（現(xiàn)象如下圖中（現(xiàn)象如下圖中a b c 所示）所示）（2）將第三支針筒活塞迅速拉至）將第三支針筒活塞迅速拉至20ml處。處。（現(xiàn)象如下圖中現(xiàn)象如下圖中a1 b1 c1 所示）所示）請(qǐng)觀察針筒中氣體顏色變化，并嘗試用化學(xué)平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)請(qǐng)觀察針筒中氣體顏色變化，并嘗試用化學(xué)平衡移動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋。進(jìn)行解釋。

11、a1b1c1觀察觀察.思考思考bca壓強(qiáng)對(duì)2NO2(g) N2O4(g)的影響條件顏色變化平衡移動(dòng)p增大p 減小向正反應(yīng)方向移動(dòng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)物理物理變化變化平衡平衡移動(dòng)移動(dòng)瞬間變深逐漸變淺瞬間變淺物理物理變化變化逐漸變深平衡平衡移動(dòng)移動(dòng)再如：再如：向氣體體積縮小的方向移動(dòng)向氣體體積縮小的方向移動(dòng)向氣體體積增大的方向移動(dòng)向氣體體積增大的方向移動(dòng)條件改變條件改變平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)減小N2(氣氣) + 3H2 (氣氣) 2NH3(氣氣)壓強(qiáng)壓強(qiáng)(MpaH3 (%)2.09.216.435.553.669.44500C時(shí)時(shí)N2與與H2反應(yīng)

12、合成反應(yīng)合成NH3的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析：分析： B、減小減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積增氣體體積增大大的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。3、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響結(jié)論結(jié)論: (在其它條件不變的情況下在其它條件不變的情況下)(1)對(duì)于反應(yīng)前后對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積改變氣體體積改變的反應(yīng)的反應(yīng) A、增大增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮氣體體積縮小小的方向移動(dòng)。的方向移動(dòng)。(2)對(duì)于反應(yīng)前后對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變氣體體積不變的反應(yīng)的反應(yīng)C: 改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)。改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不移動(dòng)。即：即： 在其它條件不變的情況下，在其它條件不變的

13、情況下，vg=0,改變壓強(qiáng)改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)平衡不移動(dòng)vg0,增大壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移增大壓強(qiáng)，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)動(dòng)vgp B、A的轉(zhuǎn)化率降低的轉(zhuǎn)化率降低 C、平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)、平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D、C的體積分?jǐn)?shù)增加的體積分?jǐn)?shù)增加BC【例【例3】在在AB（s） C反應(yīng)中，若增加壓反應(yīng)中，若增加壓強(qiáng)或降低溫度，強(qiáng)或降低溫度，B的轉(zhuǎn)化率均增大，則反應(yīng)體系的轉(zhuǎn)化率均增大，則反應(yīng)體系應(yīng)是（應(yīng)是（ ）A、A是固體，是固體，C是氣體，正反應(yīng)吸熱是氣體，正反應(yīng)吸熱 B、A是氣體，是氣體，C是液體，正反應(yīng)放熱是液體，正反應(yīng)放熱C、A是氣體，是氣體，C是氣體，正反應(yīng)放熱是氣體

14、，正反應(yīng)放熱 D、A是氣體，是氣體，C是氣體，正反應(yīng)吸熱是氣體，正反應(yīng)吸熱B4、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響：催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響： 同等程度同等程度改變化學(xué)改變化學(xué)反應(yīng)速率，反應(yīng)速率，V正正= V逆逆，只改變反應(yīng)，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所到達(dá)平衡所需要的需要的時(shí)間時(shí)間，而，而不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。V（molL-1S-1）V正正= V逆逆t1T(s)0V正正= V逆逆催化劑對(duì)可逆反應(yīng)的影響：催化劑對(duì)可逆反應(yīng)的影響： 下下列事實(shí)中列事實(shí)中不能不能用平衡移動(dòng)原理解釋的是用平衡移動(dòng)原理解釋的是( ) (A) 密閉、低溫是存放氨水的必要條件密閉、低溫是存放氨水的必要條件 (B) 實(shí)驗(yàn)室用排

15、飽和食鹽水法收集氯氣實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水法收集氯氣 (C) 硝酸工業(yè)生產(chǎn)中，使用過(guò)量空氣以提高硝酸工業(yè)生產(chǎn)中，使用過(guò)量空氣以提高NH3的利用率的利用率 (D) 在在FeSO4溶液中，加入鐵粉以防止氧化溶液中，加入鐵粉以防止氧化D課堂練習(xí)課堂練習(xí)2. 在高溫下，反應(yīng)在高溫下，反應(yīng)2HBr(g) H2 (g) + Br2 (g) （正反應(yīng)吸熱）達(dá)到平衡，要使混氣（正反應(yīng)吸熱）達(dá)到平衡，要使混氣顏顏色加深色加深，可采取的方法是，可采取的方法是（ ）A減壓減壓B縮小體積縮小體積C升溫升溫D增大增大H2濃度濃度 B、C小結(jié)：條件對(duì)平衡的影響化學(xué)化學(xué)平衡平衡濃度濃度溫度溫度壓強(qiáng)壓強(qiáng)c c( (反應(yīng)物反應(yīng)物

16、) )增大，增大，平衡正向移動(dòng)。平衡正向移動(dòng)。T T 升高，平衡向吸升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。熱反應(yīng)方向移動(dòng)。P P 增大，平衡向氣體體增大，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)。積減小的方向移動(dòng)。催化劑不催化劑不影響平衡影響平衡 早在早在18881888年，法國(guó)科學(xué)家年，法國(guó)科學(xué)家勒勒夏特列夏特列就發(fā)現(xiàn)了這其中的就發(fā)現(xiàn)了這其中的規(guī)律，并總結(jié)出著名的勒規(guī)律，并總結(jié)出著名的勒夏夏特列原理，也叫特列原理，也叫化學(xué)平衡移動(dòng)化學(xué)平衡移動(dòng)原理原理：改變影響化學(xué)平衡的改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素，平衡將向能夠減一個(gè)因素，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。弱這種改變的方向移動(dòng)。說(shuō)明：說(shuō)明：研究對(duì)象一定是研究對(duì)象

17、一定是處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)；處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)；只適用于只適用于改變影響平衡的一個(gè)條件；改變影響平衡的一個(gè)條件；平衡的移動(dòng)結(jié)平衡的移動(dòng)結(jié)果只能果只能“減弱減弱”而不能而不能“消除消除”這種改變。這種改變。B【能力提升】 對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0， 填寫(xiě)改變的條件及平衡移動(dòng)的方向。填寫(xiě)改變的條件及平衡移動(dòng)的方向。t1時(shí)，時(shí)， ，平衡向，平衡向 移動(dòng)。移動(dòng)。t2時(shí)，時(shí)， ，平衡向，平衡向 移動(dòng)。移動(dòng)。t3時(shí)，時(shí)， ，平衡向，平衡向 移動(dòng)。移動(dòng)。t4時(shí)，時(shí)， ，平衡向，平衡向 移動(dòng)。移動(dòng)。使用催化劑使用催化劑不移動(dòng)不移動(dòng)正向正向正向正向正向正向增大反應(yīng)物

18、濃度增大反應(yīng)物濃度降溫降溫壓縮體積壓縮體積等效平衡的情況：等效平衡的情況：1，等溫等容時(shí)，等溫等容時(shí)，2等溫等容時(shí)，等溫等容時(shí)，3、等溫等壓時(shí)，、等溫等壓時(shí)，、等效平衡問(wèn)題、等效平衡問(wèn)題：反應(yīng)前后氣體反應(yīng)前后氣體體積不等體積不等的可逆反應(yīng)，只改變起始充入的可逆反應(yīng)，只改變起始充入量，通過(guò)方程式系數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量，通過(guò)方程式系數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡量與原平衡相同相同則兩平衡等效；則兩平衡等效；反應(yīng)前后氣體反應(yīng)前后氣體體積相等體積相等的可逆反應(yīng)，只要起始充入的物的可逆反應(yīng)，只要起始充入的物質(zhì)的量（或經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的量），與原平衡質(zhì)的量（或經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后的量），與原平衡成比例成比例則兩平則兩平衡等效；衡等效；改變起始充入量，只要換算成同一邊的個(gè)物質(zhì)的物改變起始充入量，只要換算成同一邊的個(gè)物質(zhì)的物質(zhì)的量后與原平衡質(zhì)的量后與原平衡成比例成比例，則兩平衡等效。，則兩平衡等效。1.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A g B g 2C g 達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平