化學平衡移動原理和應用

1、 博立中學博立中學 孫慶波孫慶波2022年年3月月10日星期四日星期四化學平衡移動原理和應用化學平衡移動原理和應用 化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡(2007年高考全國理綜卷年高考全國理綜卷)已知：已知：C(s)CO2(g) 2CO(g)； H0。該反。該反應達到平衡后，下列條件有利于反應向正應達到平衡后，下列條件有利于反應向正方向進行的是方向進行的是( )(A)升高溫度和減小壓強升高溫度和減小壓強 (B)降低溫度和減小壓強降低溫度和減小壓強(C)降低溫度和增大壓強降低溫度和增大壓強 (D)升高溫度和增大壓強升高溫度和增大壓強A變：變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下條件改變，

2、原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。建立新的平衡?？梢?，化學平衡只有在一定的條件下才能保持。當外界條件改變，舊的化學平衡將被破壞，并建立起新的平衡狀態(tài)。舊化學平衡舊化學平衡V（正）（正）=V（逆）（逆）組分含量組分含量保持恒定保持恒定平衡破壞平衡破壞條件改變條件改變V（正）（正）V（逆）（逆）組分含量組分含量發(fā)生變化發(fā)生變化新化學平衡新化學平衡一定時間后一定時間后V（正）（正）=V（逆（逆）組分含量保組分含量保持新恒定持新恒定 可逆反應中舊化學平衡的破壞、新化可逆反應中舊化學平衡的破壞、新化學平衡的建立過程叫做化學平衡的移動。學平衡的建立過程叫做化學平衡的移動。一、化學平衡移動的概念一、化

3、學平衡移動的概念:二、研究對象：二、研究對象：已建立平衡狀態(tài)的體系已建立平衡狀態(tài)的體系三、平衡移動的標志：三、平衡移動的標志：1、反應混合物中各組分的濃度發(fā)生改變、反應混合物中各組分的濃度發(fā)生改變 2、 V正正 V逆逆四、影響化學平衡的條件四、影響化學平衡的條件 從化學反應速率的角度分析從化學反應速率的角度分析濃度、濃度、壓強、溫度、催化劑壓強、溫度、催化劑等對化學平衡的等對化學平衡的影響。影響。 v(正正)v(逆逆),平衡向右移動平衡向右移動 v(正正)v(逆逆),平衡向左移動平衡向左移動 v(正正)=v(逆逆),平衡不移動平衡不移動 化學平衡移動方向的判斷依據(jù)化學平衡移動方向的判斷依據(jù) 在

4、其他條件不變的情況下，增大反應在其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使物的濃度或減小生成物的濃度，都可以使化學平衡向化學平衡向 移動；減小反應物的濃度移動；減小反應物的濃度或增大生成物的濃度，都可以使化學平衡或增大生成物的濃度，都可以使化學平衡向向 移動。移動。1)、濃度、濃度正向正向逆向逆向t2V”正正 = V”逆逆V逆逆V,正正t3V正正= V逆逆V正正V逆逆t1t（s） V（molL-1S-1）0 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)增增大大反反應應物物濃濃度度速率速率-時間關系圖：時間關系圖：（1）濃度改變是指氣體濃度、溶液濃度的變化，不溶性）濃度改變是指氣體濃

5、度、溶液濃度的變化，不溶性固體或純液體量的改變不影響平衡的移動。而在水溶液中固體或純液體量的改變不影響平衡的移動。而在水溶液中進行的可逆反應，加入水后，雖然水的濃度不變，但降低進行的可逆反應，加入水后，雖然水的濃度不變，但降低了其他物質的濃度，可能使平衡發(fā)生移動。了其他物質的濃度，可能使平衡發(fā)生移動。 （2）對于溶液中進行的離子反應，改變不參加反應的離）對于溶液中進行的離子反應，改變不參加反應的離子濃度，化學平衡一般不移動；例如：子濃度，化學平衡一般不移動；例如：（3）恒溫恒容情況下，向密閉容器中通入稀有氣體（或）恒溫恒容情況下，向密閉容器中通入稀有氣體（或與反應無關的氣體），因為各組分濃度不

6、變，故不影響。與反應無關的氣體），因為各組分濃度不變，故不影響。（4）恒溫恒壓情況下，向密閉容器中通入稀有氣體（或）恒溫恒壓情況下，向密閉容器中通入稀有氣體（或與反應無關的氣體），相當于減小了各組分的濃度，會使與反應無關的氣體），相當于減小了各組分的濃度，會使平衡向氣體體積增大的方向移動。平衡向氣體體積增大的方向移動。（5）生產(chǎn)中，常通過增大成本低的原料的濃度使平衡向）生產(chǎn)中，常通過增大成本低的原料的濃度使平衡向正反應方向移動，以提高另一種價格較高的原料的轉化率。正反應方向移動，以提高另一種價格較高的原料的轉化率。FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，增加，增加c (K+)或或c

7、 (Cl- -) )，不會影響化學平衡。，不會影響化學平衡。速率速率-時間關系圖：時間關系圖：增大反應物增大反應物減少生成物減少生成物減少反應物減少反應物增大生成物增大生成物正向正向逆向逆向ABCD1.恒溫下恒溫下, 反應反應aX(g) bY(g) +cZ(g)達到平衡達到平衡后后, 把容器體積壓縮到原來的一半且達到新把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時平衡時, X的物質的量濃度由的物質的量濃度由0.1mol/L增大增大到到0.19mol/L, 下列判斷正確的是下列判斷正確的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c A課堂練習課堂練習（2）、壓強）、壓強 其他條

8、件不變，其他條件不變，增大增大壓強，平衡向壓強，平衡向氣體體積氣體體積減小減小的方向移動；的方向移動；減小減小壓強，平衡向壓強，平衡向氣體體積增氣體體積增大大的方向移動。的方向移動。只有只有壓強的變化壓強的變化引起反應物質的引起反應物質的濃度變濃度變化化時，化學平衡才時，化學平衡才有可能有可能移動；移動；【注意【注意】 通常所說的加壓指縮小體積，減壓指增大體積。通常所說的加壓指縮小體積，減壓指增大體積。 若平衡體系中無氣體，則壓強的變化不能改變化學反若平衡體系中無氣體，則壓強的變化不能改變化學反應速率，平衡不移動。應速率，平衡不移動。 對于反應前后氣體體積不變的反應，加壓后，各組分對于反應前后

9、氣體體積不變的反應，加壓后，各組分的百分含量不變，化學平衡不發(fā)生移動，但是氣體密度的百分含量不變，化學平衡不發(fā)生移動，但是氣體密度增大，各組分的濃度隨壓強的增大而成倍地增大。增大，各組分的濃度隨壓強的增大而成倍地增大。 壓強對化學平衡的影響是通過對濃度的改變而實現(xiàn)的壓強對化學平衡的影響是通過對濃度的改變而實現(xiàn)的。恒溫恒容下通入稀有氣體（或與反應無關的氣體），雖恒溫恒容下通入稀有氣體（或與反應無關的氣體），雖然容器內的壓強增大，但由于各組分的濃度不變，故化然容器內的壓強增大，但由于各組分的濃度不變，故化學平衡不移動。學平衡不移動。 （5）對于某些物質，壓強的變化可能改變其）對于某些物質，壓強的變

10、化可能改變其聚聚集狀態(tài)集狀態(tài)； 壓強對化學平衡的影響aA(g)+bB(g) cC(g)速率速率-時間關系圖時間關系圖增大壓強增大壓強減小壓強減小壓強 a+bca+bc增大壓強增大壓強減小壓強減小壓強ABCD壓強對化學平衡的影響壓強對化學平衡的影響例：對如下平衡例：對如下平衡 A(氣氣) B (氣氣) 2C (氣氣) D (固固) 加壓對化學平衡的影響加壓對化學平衡的影響 減壓對化學平衡的影響減壓對化學平衡的影響t1t2t3V正V逆0t1t2t3V正= V逆V正V逆0V正= V逆 2、對已達化學平衡的反應、對已達化學平衡的反應 2X(g)+Y(g) 2Z(g)減小壓強時，對反應產(chǎn)生的影響是減小壓

11、強時，對反應產(chǎn)生的影響是 A、逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向、逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動逆反應方向移動 B、逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向、逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動正反應方向移動 C、正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向、正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動移動 D、正、逆反應速率都增大，平衡向正反應方向、正、逆反應速率都增大，平衡向正反應方向移動移動C課堂練習課堂練習 3、體積相同的甲、乙兩個容器中，分別都充有、體積相同的甲、乙兩個容器中，分別都充有等物質的量的等物質的量的SO2和和O2，在相同溫度下發(fā)生反應，在相

12、同溫度下發(fā)生反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，并達到平衡，在此，并達到平衡，在此過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變。若甲容器中不變。若甲容器中SO2的轉化率為的轉化率為p，則乙容器，則乙容器中中SO2的轉化率的轉化率( )A等于等于p B. 大于大于p C. 小于小于p D. 無法判斷無法判斷B課堂練習課堂練習(3)、溫度、溫度注：升高溫度注：升高溫度同時加快同時加快正逆反應速率，但吸熱正逆反應速率，但吸熱反應的速率增加的更反應的速率增加的更多多，故升溫使可逆反應，故升溫使可逆反應向向吸熱反應方向吸熱反應方向移動。即移動。即溫度對吸熱反應的速率溫度對吸熱反應的速率影響更大影響更大。2NO2 (g) N2O4 (g) H 1：3，以提高，以提高H2的利用率。的利用率。壓強：壓強：20MPa50MPa溫度：溫度：5000C左右（此時催化劑的活性最大）左右（此時催化劑的活性最大）催化劑：鐵觸媒催化劑：鐵觸媒反應原理為：反應原理為：三、三、合成氨工業(yè)的簡要流程合成氨工業(yè)的簡要流程原料原料氣體氣體