影响化学平衡状态的因素

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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,*,第二章化学反应速率和化学平衡,第三节化学平衡,(第二课时-影响化学平衡状态的因素),1,【复习】化学平衡状态的定义:(,化学反应的限度),一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,v,t,0,2,(复习回忆)化学平衡状态的特征,(1),逆:,(2),动:,(3)等:,(4)定:,变,:平衡条件发生改变,反应在可以在新条件下建立新平衡。,可逆反应,动态平衡,正反应速率=逆反应速率,反应混合物中各组分的浓度保持,不变,各组分的含量一定。,3,定义:,可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做,化学平衡的移动。,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,0,改变外界条件(C、P、T),建立新平衡,破坏旧平衡,V,正,=V,逆,0,一定时间,平衡1,不平衡,平衡2,化学平衡的移动,4,浓 度,【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?,化学反应速率,温 度,压 强,催化剂,【思考】如何通过改变条件来打破旧平衡?,可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡,,建立新平衡。,5,现象分析:,Cr,2,O,7,2-,+H,2,O 2CrO,4,2-,+2H,+,滴加310滴浓H,2,SO,4,滴加1020滴6mol/LNaOH,K,2,Cr,2,O,7,溶液,增大c(H,+,),橙色加深,C(Cr,2,O,7,2-,)增大,平衡逆向移动,平衡破坏,溶液橙色加深,溶液黄色加深,橙色,黄色,结论:,增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动,一、浓度对化学平衡的影响(P25实验2-5),6,减小c(H,+,),黄色加深,C(CrO,4,2-,)增大,平衡破坏,平衡正向移动,结论:,减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动,Cr,2,O,7,2-,+H,2,O 2CrO,4,2-,+2H,+,橙色,黄色,7,浓度对化学平衡的影响,在其他条件不变时,增大反应物浓度化学平衡向正反应方向移动,;,增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动,规律:P27,增大成本较低的反应物的浓度,提高成本较高的原料的转化率。,2.应用:,8,现象及分析,滴加饱和FeCl,3,溶液,滴1mol/L,KSCN溶液,滴加NaOH溶液,现象,Fe,3+,+3SCN,-,Fe(SCN),3,红色加深,红色加深,有红褐色沉淀生成,溶液红色变浅,实验探究(P27实验26),增大C(Fe,3+,),增大C(SCN,-,),红色加深,CFe(SCN),3,)增大,平衡破坏,平衡正向移动,红色,9,结论:,减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动,减小c(Fe,3+,),红色变浅,CFe(SCN),3,)减小,平衡破坏,平衡逆向移动,Fe,3+,+3OH,-,Fe(OH),3,10,t,2,V”,正,=V”,逆,V,逆,V,正,t,3,V,正,=V,逆,V,正,V,逆,t,1,t(s),V(molL,-1,S,-1,),0,平衡状态,平衡状态,增大反应物浓度,速率-时间关系图:,原因分析:,增加反应物的浓度,V,正,V,逆,,平衡向正反应方向移动;,11,增大生成物浓度,V,逆,v,t,V,正,V,逆,V,正,V,正,=V,逆,平衡,逆向,移动,V,逆,V,正,12,学与问:,其他条件不变时,如果减小反应物浓度或减小生成物浓度,正、逆反应速率如何变化?平衡如何移动?正、逆反应速率变化与平衡移动有何关系?,13,减小生成物浓度,V,正,v,t,V,逆,V,逆,V,正,=V,逆,平衡,正向,移动,V,正,V,逆,V,正,14,减小反应物浓度,V,逆,v,t,V,逆,V,正,V,正,=V,逆,平衡,逆向,移动,V,逆,V,正,V,正,15,由以上四图可以得出结论:,1)改变反应物浓度瞬间,只能改变正反应速率,改变生成物浓度瞬间,只能改变逆反应速率,2)改变浓度瞬间,,若v(正)v(逆),平衡向正反应方向移动,若v(逆)v(正),平衡向逆反应方向移动,3)新旧平衡速率比较:,增大浓度,新平衡速率大于旧平衡速率,减小浓度,新平衡速率小于旧平衡速率,16,练习:,可逆反应H,2,O(g)+C(s)CO(g)+H,2,(g)在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?CO的浓度有何变化?,增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加H,2,浓度,平衡正向移动,CO浓度增大,平衡不移动,CO浓度不变,平衡逆向移动,CO浓度减小,小结:,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。,17,FeCl,2,溶液呈浅绿色,其中存在着下列平衡:,Fe,2+,+2H,2,O Fe(OH),2,+2H,+,往该溶液中滴加盐酸,发生的变化是,(A)平衡向逆反应方向移动,(B)平衡向正反应方向移动,(C)溶液由浅绿色变成黄色,(D)溶液的浅绿色变深,AD,由FeCl,2,改为Fe(NO,3,),2,将发生什么变化呢?,(答案:C),18,1.结论:,在其它条件不变的情况下,增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度),平衡向正反应方向移动;,反之,增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度),平衡向逆反应方向移动。,小结,、浓度对化学平衡的影响:,19,二、压强对化学平衡的影响,实验探究,浓度压强对化学平衡的影响2.swf,2,(气)N,2,O,4,(气),现象:,(2体积,红棕色),(1体积,无色),A.加压混和气体颜色先深后浅;,B.减压混和气体颜色先浅后深。,20,压强对化学平衡的影响举例,2NO,2,(气),N,2,O,4,(气),(2体积,红棕色),(1体积,无色),讨论A:当加压气体体积缩小时,混和气体颜色先变深是由于,,,后又逐渐变浅是由于,;,B:当减压气体体积增大时,混和气体颜色先变浅是由于,,,后又逐渐变深是由于,。,NO,2,浓度增大,NO,2,浓度减小,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,21,1.前提条件:,2.结论:,反应体系中有,气体,参加且反应 前后,总体积发生改变,。,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),a+b,c+d,对于反应前后,气体体积发生变化,的化学反应,在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动,减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,22,V,正,=V,逆,V,正,V,逆,t,1,t(s),V(molL,-1,S,-1,),0,t,2,V”,正,=V”,逆,V,逆,V,正,增大压强,3.速率-时间关系图:,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b,c+d,23,思考:,对于反应,H,2,O+CO H,2,+CO,2,如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动?,高温,催化剂,速率-时间关系图:,V(molL,-1,S,-1,),T(s),0,V,正,=V,逆,V,正,=V,逆,增大压强,正逆反应速率均增大,但,增大倍数一样,,V,正,=V,逆,,,平衡不移动。,t,2,24,练习1:下列反应达到化学平衡时,增大压强,平衡是否移动?向哪个方向移动?,2NO(g)+O,2,(g)2NO,2,(g),H,2,O(g)+CO(g)CO,2,(g)+H,2,(g),H,2,O(g)+C(s)CO(g)+H,2,(g),CaCO,3,(s)CaO(s)+CO,2,(g),H,2,S(g)H,2,(g)+S(s),正向移动,不移动,逆向移动,逆向移动,不移动,思考:,对于反应和,增大压强时,平衡没有移动,但正逆反应速率有无变化?如何变化?,25,练习2,一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:,m A(g)+n B(g)p C(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积缩小到原来,的1/2但达到平衡时,C的浓度为原来的1.8倍,则,下列说法正确的是,A、m+n p,B、A 的转化率降低,C、平衡向正反应方向移动,D、C的体积分数增加,(B ),26,某一温度下,在一带有活塞的体积可变的密闭容器中,可逆反应:N,2,+3H,2,=2NH,3,达到平衡,若向活塞施加一定的压力,使容器体积减小,则下列叙述正确的是();若保持该容器的体积不变,向该平衡体系中充入氩气,则下列叙述正确的是(),DE,BC,A.,正,增大、,逆,减少,B.,正,、,逆,均不变,D.平衡向右移动,E.,正,、,逆,均增大,C.平衡不发生移动,练习3,27,三、温度对化学平衡的影响,P28,实验探究(实验27),2NO,2,(气)N,2,O,4,(气)H=-56.9kJ/mol,(红棕色),(无色),NO,2,浓度增大,NO,2,浓度减小,混合物,受热,时颜色(),混合物,遇冷,时颜色(),现象分析:,加深,变浅,平衡向,吸热,反应方向移动,平衡向,放热,反应方向移动,28,在其它条件不变的情况下,,升高温度,平衡向吸热反应方向移动。,降低温度,平衡向放热反应方向移动。,1.结论:,2.原因分析:,在其它条件不变的情况下,升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的,倍数,大于放热反应增大的倍数,故平衡向吸热反应的方向移动.,29,1、混和物受热时,速率均(),但,,故平衡向,方向移动;,2、混和物遇冷时,速率均(),但,,故平衡向,方向移动;,增大,(吸)(放),吸热反应,减小,(吸)(放),放热反应,30,v,t,v,t,V,吸,V,放,V,吸,=V,放,V,放,V,吸,V,放,=V,吸,升高温度,平衡向吸热方向移动,降低温度,平衡放热方向移动,t,1,31,练习,在高温下,反应,(正反应为吸热反应)要使混合气体颜色加深,可采取的方法是,A、保持容积不变,加入,HBr(g),B、降低温度,C、升高温度,D、保持容积不变,加入,H,2,(g),(A C ),2HBr(g)H,2,(g)+Br,2,(g),32,四、催化剂对化学平衡的影响:,同等程度改变化学反应速率,V,正,=V,逆,,只改变反应到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动。,V(molL,-1,S,-1,),V,正,=V,逆,t,1,T(s),0,V,正,=V,逆,催化剂对可逆反应的影响:,33,可见,要引起化学平衡的移动,必须是由于外界条件的改变而引起,V,正,V,逆,。,平衡移动的本质:,化学平衡为,动态平衡,,条件改变造成,V,正,V,逆,平衡移动原理(勒夏特列原理):,如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、或温度)等,平衡就向能,减弱这种改变的方向,移动。,34,勒夏特列原理应用中的注意事项,对于已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够,减弱这种改变,的方向移动。,注意:,是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变,只有一个条件改变,才能应用(多个条件改变就要具体问题具体分析),勒,夏,特列原理适用于任何,动态平衡体系,(如:溶解平衡、电离平衡等),未平衡状态不能用此来分析,35,勒夏特列原理总结,条件改变,平衡移动方向,浓度增大,使其减小,浓度减小,使其增大,升高温度,使其降温(吸热),降低温度,使其升温(放热),增大压强,使其减压(计量数小),减小压强,使其增压(计量数大),36,课堂练习,已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是,生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂,A (B)(C)(D),B,37,
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