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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,2,化学反应速率与化学平衡,化学,反应原理,第三单元 化学平衡的移动,条件改变,V,正,=V,逆,0,平衡,1,建立新平衡,破坏旧平衡,一定时间,化学平衡的移动,1,、,v,正,=v,逆,2,、,v,正,v,逆,3,、,v,正,v,逆,V,正,V,逆,不平衡,V,正,=V,逆,0,平衡,2,平衡不移动,平衡正向移动,平衡逆向移动,工业合成氨,N,2,(g),3H,2,(g)2NH,3,(g),P52,交流与讨论,1,、速率:,2,、转化率(平衡的移动):,3,、原料的价格:,C,、,P,、,T,、催化剂,C,、,P,、,T,增大一种反应物的浓度来提 高另一种反应物的转化率,探究问题一:,浓度对平衡移动的影响,Cr,2,O,7,2,H,2,O 2CrO,4,2,2H,橙色 黄色,4ml0.1mol/L,K,2,Cr,2,O,7,一、浓度变化对化学平衡的影响,10,滴,1mol/L,NaOH,10,滴,1mol/L,HNO,3,实验现象,实验结论,实验,1,实验,2,溶液由橙色变为黄色,溶液由黄色变为橙色,C,生,平衡向正反应方向移动,C,生,化学平衡向逆反应方向移动,P52,交流与讨论,一、浓度变化对化学平衡的影响,其他条件不变,,C,反,或,C,生,,平衡;,C,反,或,C,生,,平衡。,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,t,V,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,t,V,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,C,反,V,正,V,逆,C,生,V,正,V,逆,t,V,C,反,V,正,V,逆,t,V,C,生,V,正,V,逆,应用:在工业生产中,适当增大廉价的反应物的浓度,,使化学平衡向正反应方向移动,可以,提高价格较高原料的转化率,,以降低生产成本,2SO,2,(g)+O,2,(g)SO,3,(g),的平衡体系中,为了提高,SO,2,的利用率,可采用什么措施?,催化剂,通入过量的空气使,SO,2,充分氧化,1,、在,0.1 mol/L CH,3,COOH,溶液中存在如下电离平衡,:CH,3,COOH CH,3,COO,-,+H,+,,对于该平衡,下列叙述正确的是,(),A,、加入水时,平衡向逆反应方向移动。,B,、加入少量氢氧化钠固体,平衡向正反应方向移动。,C,、加入少量,0.1 mol/L HCl,溶液,溶液中,c(H,+,),减小,D,、加入少量,CH,3,COONa,固体,平衡向正反应方向移动,B,2,、在密闭容器中进行下列反应,CO,2,(g)+C(s)2CO(g)H0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:,增加,C,,平衡,c(CO),.,不移动,不变,3,、已知,FeCl,3,(棕黄),+3KSCN,(无色),Fe(SCN),3,(血红色),+3KCl,,充分反应后,采取下列,措施将会导致混合体系的颜色加深。,(,1,)向混合体系中加入氯化铁固体,(,2,)向混合体系中加入硫酸铁固体,(,3,)向混合体系中加入氯化钠固体,(,4,)向混合体系中加入氯化钾固体,(,5,)向混合体系中加入,NH,4,SCN,固体,探究问题二:,压强对平衡移动的影响,1,、根据图,2,19,的数据,分析,压强,改变是如何影响合成氨的平衡的,?,N,2,(g),3H,2,(g)2NH,3,(g),P53,交流与讨论,二、压强变化对化学平衡的影响,P,,,NH,3,的物质的量分数增大,平衡。,可逆反应,平衡常数表达式,改变,P,对平衡的影响,P,P,N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g),N,2,O,4,(g)2NO,2,(g),FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO,2,(g),P53,交流与讨论,二、压强变化对化学平衡的影响,二、压强变化对化学平衡的影响,其他条件不变,,P,,平衡向气体体积缩小的方向移动;,P,,平衡向气体体积增大的方向移动。,当,m+n,p+q,时:,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,t,V,P,,,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,P,,,V,正,V,逆,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当,m+n,p+q,时:,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,t,V,P,,,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,P,,,V,正,V,逆,二、压强变化对化学平衡的影响,二、压强变化对化学平衡的影响,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),(,3,)当,m+n=p+q,时:,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,P,平衡不移动,,,V,正,=V,逆,平衡不移动,,,V,正,=V,逆,P,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,4,、,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),反应中达平衡时,加压后下列说法正确的是,(),A,、平衡不移动,B,、,H,2,的物质的量增大,C,、,C(H,2,),增大,D,、,H,2,%,增大,AC,5,、已知,N,2,(g),+3H,2,(g),2NH,3,(g),在一密闭容器中反应达平衡后。,体积不变,充入一定量的稀有气体平衡是否移动?,压强不变,充入一定量的稀有气体平衡是否移动?,平衡不移动,平衡逆向移动,6,、在一密闭容器中反应,aA(g),bB(g),达平衡后,保持温度不变,将容器体积扩大一倍,达到新平衡时,物质的量浓度是原来的,60%,,则在达到平衡过程中,.,反应向逆反应方向移动,.,正反应速率大于逆反应速率,.,物质的质量分数逐渐增大,.,物质的转化率增大,A,温度对平衡移动的影响,探究问题三:,1,、根据图,2,19,的数据,分析,温度,改变是如何影响合成氨的平衡的,?,N,2,(g),3H,2,(g)2NH,3,(g),P53,交流与讨论,T,,,NH,3,的物质的量分数减小,平衡,。,三、温度变化对化学平衡的影响,H0,2NO,2,N,2,O,4,H0,红棕色,无色,三、温度变化对化学平衡的影响,T,,颜色加深,平衡,T,,颜色变浅,平衡,三、温度变化对化学平衡的影响,其他条件不变,,T,,平衡向吸热的方向移动;,T,,平衡向放热的方向移动。,对,H,0,的放热反应,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,t,V,T,,,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,T,,,V,正,V,逆,T,对,K,的,影响,放热反应:,T,,,平衡,,K,;,T,,,平衡,,K,。,三、温度变化对化学平衡的影响,对,H,0,的吸热反应,V,正,V,逆,V,正,=,V,逆,V,正,=V,逆,t,V,T,,,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,,,V,正,V,逆,T,T,对,K,的,影响,吸热反应:,T,,,平衡,,K,;,T,,,平衡,,K,。,Co(H,2,O),6,2+,4Cl,CoCl,4,2,6H,2,O,H,0,粉红色,蓝色,步骤,溶液的颜色,平衡移动的方向,室温,紫色,热水,冷水,溶液变蓝,溶液变粉红色,P54,活动与探究,CoCl,2,6H,2,O,晶体,+,浓,HCl,至溶解,+H,2,O,至溶液呈紫色,7,、在密闭容器中下列反应已达平衡,若升高温度可使混和气的平均分子量增大的反应是,A,、,I,2,(g)+H,2,(g)=2HI(g),H,0,B,、,H,2,S(g)=H,2,(g)+S(s),H,0,C,、,N,2,(g)+3H,2,(g)=2NH,3,(g),H,0,D,、,4NH,3,(g)+5O,2,(g)=4NO(g)+6H,2,O(g),H,0,D,催化剂对平衡移动的影响,探究问题四:,催化剂同等程度的改变正、逆反应速率(,V,正,V,逆,)。,使用催化剂,对化学平衡无影响。,正催化剂能缩短平衡到达的时间。,V,正,=V,逆,V,正,=,V,逆,t,V,使用催化剂,平衡不移动,,,V,正,=V,逆,四、使用催化剂对化学平衡的影响,8,、如图表示一定条件下可逆反应:,X,(g),+Y,(g),2Z,(g),+Q,(S),。若使,a,曲线变成,b,曲线,可采取的措施是(),A,、加入催化剂,B,、增大,Y,的浓度,C,、升高温度,D,、减小体系的压强,E,、增大体系的压强,b,a,X,的转化率,t,AE,化学平衡移动原理(勒夏特列原理),改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能,减弱,这种改变的方向移动。,(减弱这种改变,但不能完全抵消。),改变反应条件,平 衡 移 动,C,C,反,或,C,生,C,反,或,C,生,P,P,P,T,T,T,向气体体积缩小的方向移动,向气体体积增大的方向移动,向吸热反应方向移动,向放热反应方向移动,实验:,2NO,2,(红棕色),N,2,O,4,(无色),2NO,2,(,气,)N,2,O,4,(,气,),(,红棕色,)(,无色,),A,、加压:,B,、减压:,实验探究,混和气体颜色先深后浅;,混和气体颜色先浅后深。,勒夏特列原理应用,9,、判断下列现象能否用勒夏特列原理解释,1,、新制氯水时间长后,颜色变浅,2,、用饱和食盐水除,Cl,2,中的,HCl,比用水好,3,、可用浓氨水和碱石灰(,NaOH,固体)快速制取,NH,3,4,、打开啤酒瓶盖,有大量气泡产生,5,、加催化剂,使,N,2,和,H,2,在一定条件下转化为,NH,3,N,2,(g),3H,2,(g)2NH,3,(g),92.4kJmol,1,已知,N,2,与,H,2,反应合成,NH,3,是一个可逆反应,其热化学方程式为:,合成氨的工艺流程如图,2,24,所示。在工业生产中,可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。,1,向反应器中注入过量,N,2,。,2,采用适当的催化剂。,3,在高压下进行反应。,4,在较高温度下进行反应。,P55,问题解决,【,请思考,】,分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件,N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g),;,H,0,应用:合成氨工业,化学反应速率,化学平衡,适宜生产条件,C,T,P,催化剂,升高温度,减少氨气浓度,,使用过量,N,2,增大,N,2,和,H,2,浓度,适当比例的,N,2,和,H,2,,,及时分离氨气,降低温度,增大压强,增大压强,使用催化剂,20MPa50MPa,500,0,C,使用催化剂,10,、在硫酸工业中有如下反应:,请回答以下问题:,(1),为什么在生产上要用过量的空气,?,增大氧气浓度,提高成本较高的,SO,2,的转化率,。,(2),为什么要使用催化剂,?,加快反应速率。,(3),为什么在,400,500,下进行反应,?,在此温度下,催化剂活性强,反应速率快,可提高单位时间内,SO,3,的产率。,(4),为什么不在高压下进行反应,?,因常压下平衡混合气体中,SO,3,的体积分数已达,91%,,若再加压,对设备和动力系统要求高,成本高,加压已无实际意义。,2SO,2,(g),O,2,(g)2SO,3,(g)H,,,b,,即正反应方向是,气体分子数目减小,的反应,,P,,平衡,;,若,a=b,,即反应前后,气体分子数目不变,的反应,,改变,P,,平衡不发生移动,;,若,ab,,即正反应方向是,气体分子数目增大,的反应,,P,,平衡,。,达到平衡时平衡混合物中,NH,3,的含量,V,(,N,2,),V,(,H,2,),1,3,0.1,10,20,30,60,100,200,15.3,81.5,86.4,89.9,95.4,98.8,300,2.
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