_化學(xué)平衡的移動

1、第三單元第三單元 化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡的移動 2、移動的原因：、移動的原因：外界條件發(fā)生變化外界條件發(fā)生變化。若若V正正V逆逆 ，平衡向平衡向正正反應(yīng)方向移動。反應(yīng)方向移動。平衡平衡不不移動。移動。若若V正正V逆逆 ，平衡向平衡向逆逆反應(yīng)方向移動。反應(yīng)方向移動。若若V正正V逆逆 ，注意：移動的方向：由注意：移動的方向：由v正和正和v逆的相對大小決定。逆的相對大小決定。 濃濃 度度 壓壓 強強 溫溫 度度 催化劑催化劑 其他因素其他因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素氣體氣體一、濃度對化學(xué)平衡的影響一、濃度對化學(xué)平衡的影響已知鉻酸根和重鉻酸根離子間存在如下平衡：已知鉻酸根和重鉻酸根

2、離子間存在如下平衡：2CrO2CrO4 42 22H2H CrCr2 2OO7 72 2H H2 2OO黃色黃色 橙色橙色實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗結(jié)論實驗實驗1 1實驗實驗2 2加加HNO3加加NaOH溶液從溶液從黃色黃色向向橙色橙色轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?nèi)芤簭娜芤簭某壬壬蛳螯S色黃色轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變增大反應(yīng)物增大反應(yīng)物的的濃度，平衡向濃度，平衡向正反應(yīng)正反應(yīng)移動移動減小反應(yīng)物減小反應(yīng)物的的濃度，平衡向濃度，平衡向逆反應(yīng)逆反應(yīng)移動移動濃度對平衡影響的濃度對平衡影響的v-tv-t圖分析圖分析1 1V正正V逆逆V速速率率V正正V逆逆0t時間時間平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向正反應(yīng)方向移動增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度濃

3、度對平衡影響的濃度對平衡影響的v-tv-t圖分析圖分析2 2V逆逆V正正V速速率率V正正V逆逆0t時間時間平衡向逆反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動增大生成物濃度增大生成物濃度濃度對平衡影響的濃度對平衡影響的v-tv-t圖分析圖分析3 3V正正V逆逆V正正V逆逆t時間時間V速速率率0平衡向逆反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度濃度對平衡影響的濃度對平衡影響的v-tv-t圖分析圖分析4 4V逆逆V正正V正正V逆逆t時間時間V速速率率0平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向正反應(yīng)方向移動減小生成物濃度減小生成物濃度（一）濃度（一）濃度條件改變條件改變原因原因移動方向移動方向增大反應(yīng)物濃度

4、增大反應(yīng)物濃度增大生成物濃度增大生成物濃度減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度減小生成物濃度減小生成物濃度V正正 V逆逆V正正 V逆逆V正正 pB、A 的轉(zhuǎn)化率降低的轉(zhuǎn)化率降低C、平衡向正反應(yīng)方向移動、平衡向正反應(yīng)方向移動D、C的體積分?jǐn)?shù)增加的體積分?jǐn)?shù)增加( B )例：例：I2 + H2 2HI增大體系的壓強，增大體系的壓強， 平衡不移動，平衡不移動，但濃度增大，顏色加深，速率加快！但濃度增大，顏色加深，速率加快！對于反應(yīng)前后氣體分子對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目數(shù)目不變不變的反應(yīng)，壓強的反應(yīng)，壓強改變，平衡改變，平衡不不移動移動壓強引起平衡移動的相關(guān)壓強引起平衡移動的相關(guān)v-t圖分析圖分析V正正 = V逆

5、逆 V正正 = V逆逆 V 正正V 逆逆 平衡不移動平衡不移動H H2 2(g)(g)I I2 2(g) 2HI(g)(g) 2HI(g)注意：充入注意：充入”惰性氣體惰性氣體” a 恒壓恒壓 當(dāng)成當(dāng)成”減壓減壓” b 恒容恒容 速率不變，平衡不移動速率不變，平衡不移動 在定溫、在定溫、容積可變?nèi)莘e可變的容器中充入的容器中充入1molN2 和和3molH2，發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)N2+3H2 2NH3，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列措施將會對化學(xué)平衡產(chǎn)生什么影響？（填衡后，下列措施將會對化學(xué)平衡產(chǎn)生什么影響？（填正向移動或逆向移動或不移動）正向移動或逆向移動或不移動）例：例：正向移動正向移動

6、逆向移動逆向移動不移動不移動（1）壓縮壓縮容器容器的容積的容積（2）定壓定壓向容器中充入向容器中充入氦氦氣氣（3）定容定容容器中充入容器中充入氦氦氣氣增大壓強增大壓強正向移動正向移動逆向移動逆向移動練習(xí)：在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)練習(xí)：在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)CO2(g)+C(s) 2CO(g) H0達(dá)到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)達(dá)到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化：的濃度及平衡如何變化：（2）減小密閉容器體積，保持溫度不變，則）減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡平衡 ; c(CO2) 。 （3）通入）通入N2，保持密閉容器，保持密閉容器體積和溫度不變體積和溫度不變

7、，則平衡則平衡 ; c(CO2) 。 （4）通入）通入N2，保持密閉容器，保持密閉容器壓強和溫度不變壓強和溫度不變，則平衡則平衡 ; c(CO2) 。 逆向移動逆向移動增大增大不移動不移動不變不變正向移動正向移動減小減小 壓強變化對化學(xué)平衡的影響壓強變化對化學(xué)平衡的影響1、增大壓強，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)目減少、增大壓強，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)目減少的方向移動；的方向移動；2、 減小壓強，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)目增多減小壓強，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)目增多的方向移動。的方向移動。3、 對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)，改對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)，改變壓強平衡不移動變壓強平衡不移動2

8、2根據(jù)圖根據(jù)圖2 22121的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)，分析分析溫度改溫度改變變是如何影是如何影響合成氨的響合成氨的平衡的平衡的? ?N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3 H0H0 H0 粉紅色粉紅色 藍(lán)色藍(lán)色(紅棕色紅棕色)(無色無色)討論討論A：混和氣體受熱顏色變深，說明：混和氣體受熱顏色變深，說明 ； 。 B：混和氣體遇冷顏色變淺，說明：混和氣體遇冷顏色變淺，說明 ； 。NO2濃度增大濃度增大 平衡向逆反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動NO2濃度減小濃度減小 平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向正反應(yīng)方向移動分析分析A混和物受熱時，速率均增大，但混和物受熱時，速率均增大，但V(吸吸) V(放放) ，

9、 故平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；故平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；B：混和物遇冷，速率均減少，但：混和物遇冷，速率均減少，但V(吸吸) V(放放) ， 故平衡向放熱反應(yīng)方向移動；故平衡向放熱反應(yīng)方向移動；2NO2 N2O4;H=-56.9kJ/mol討論討論 對于反應(yīng)對于反應(yīng)2NO2(氣氣) N2O4(氣氣) 57千焦千焦試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系：試比較以下三種狀態(tài)下的溫度關(guān)系： 改變溫度前混和氣體溫度改變溫度前混和氣體溫度T1；改變溫度后瞬時氣體；改變溫度后瞬時氣體溫度溫度T2；改變溫度達(dá)新平衡后混和氣體溫度；改變溫度達(dá)新平衡后混和氣體溫度T3； 升溫：升溫： ； 降溫：降溫： 。結(jié)論結(jié)論在其它條

10、件不變的情況下：在其它條件不變的情況下： A：溫度升高，會使化學(xué)平衡向著吸熱：溫度升高，會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動；反應(yīng)的方向移動； B：溫度降低，會使化學(xué)平衡向著放熱：溫度降低，會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。反應(yīng)的方向移動。T2 T3 T1T1 T3 T2升溫對吸熱反應(yīng)有利、降溫對放熱反應(yīng)有利升溫對吸熱反應(yīng)有利、降溫對放熱反應(yīng)有利溫度變化對化學(xué)平衡的影響溫度變化對化學(xué)平衡的影響V吸吸 V放放 平衡向吸熱方向移動平衡向吸熱方向移動結(jié)論：結(jié)論：其他條件不變，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向其他條件不變，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動移動溫度引起平衡移動的相關(guān)溫度引起平衡移動的相關(guān)v-t圖

11、分析圖分析溫度變化對化學(xué)平衡的影響溫度變化對化學(xué)平衡的影響溫度引起平衡移動的相關(guān)溫度引起平衡移動的相關(guān)v-t圖分析圖分析V放放V吸吸 平衡向放熱反應(yīng)方向移動平衡向放熱反應(yīng)方向移動結(jié)論：結(jié)論：其他條件不變，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向其他條件不變，降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動移動溫度變化對化學(xué)平衡的影響溫度變化對化學(xué)平衡的影響注意：注意： 溫度的變化一定會影響化學(xué)平衡，使溫度的變化一定會影響化學(xué)平衡，使 平衡發(fā)生移動平衡發(fā)生移動四、催化劑對化學(xué)平衡的影響四、催化劑對化學(xué)平衡的影響 催化劑降低了反應(yīng)的活催化劑降低了反應(yīng)的活化能，正反應(yīng)的活化能降低，化能，正反應(yīng)的活化能降低，逆反應(yīng)的活化能也降低，正

12、逆反應(yīng)的活化能也降低，正反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增加反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增加幾倍，逆反應(yīng)的活化分子百幾倍，逆反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)也增加幾倍，正逆反應(yīng)分?jǐn)?shù)也增加幾倍，正逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)相等，速率增加的倍數(shù)相等，加催加催化劑，不能使平衡發(fā)化劑，不能使平衡發(fā)生移動生移動，只影響到達(dá)平衡，只影響到達(dá)平衡的時間。的時間。 t時間時間加入正催化劑加入正催化劑速速率率正正逆逆0逆逆= v 催化劑同等程度的改變正、逆反應(yīng)速率催化劑同等程度的改變正、逆反應(yīng)速率 （V正正V逆逆）v 使用催化劑，對化學(xué)平衡無影響。使用催化劑，對化學(xué)平衡無影響。v正催化劑能縮短平衡到達(dá)的時間正催化劑能縮短平衡到達(dá)的時間使用催化劑對化

13、學(xué)平衡的影響使用催化劑對化學(xué)平衡的影響t時間時間加入負(fù)催化劑加入負(fù)催化劑速速率率正正逆逆0逆逆= 改變反應(yīng)條件改變反應(yīng)條件平平 衡衡 移移 動動增大增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度減少減少生成物濃度生成物濃度向向正正方向移動方向移動減小減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度增加增加生成物濃度生成物濃度向向逆逆方向移動方向移動增增 大大 壓壓 強強減減 小小 壓壓 強強 向體積向體積增大增大的方向移動的方向移動升升 高高 溫溫 度度 向向吸熱吸熱反應(yīng)方向移動反應(yīng)方向移動向向放熱放熱反應(yīng)方向移動反應(yīng)方向移動降降 低低 溫溫 度度總結(jié)總結(jié)改變反應(yīng)條件時平衡移動的方向改變反應(yīng)條件時平衡移動的方向向體積向體積縮小縮小的方向移

14、動的方向移動早在早在18881888年，法國科學(xué)家勒夏特年，法國科學(xué)家勒夏特列就發(fā)現(xiàn)了這其中的規(guī)律，并總列就發(fā)現(xiàn)了這其中的規(guī)律，并總結(jié)出著名的勒夏特列原理，也叫結(jié)出著名的勒夏特列原理，也叫化學(xué)平衡移動原理：化學(xué)平衡移動原理：如果改變影響平衡的一個如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、溫度、或條件（如濃度、溫度、或壓強等），平衡就向能夠壓強等），平衡就向能夠減弱減弱這種改變的方向移這種改變的方向移動。動。v化學(xué)平衡移動原理化學(xué)平衡移動原理勒夏特列原理勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、溫度、或壓強等），平衡就向能夠溫度、或壓強等），平衡就向能夠減弱

15、減弱這種改這種改變的方向移動。變的方向移動。注意：注意：是是“減弱減弱”這種改變，不是這種改變，不是“消除消除”這種改變這種改變勒夏特列原理適用于任何勒夏特列原理適用于任何動態(tài)平衡體系動態(tài)平衡體系（如：溶解（如：溶解平衡、電離平衡、沉淀平衡、水解平衡等），平衡、電離平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡未平衡狀態(tài)狀態(tài)不能用此來分析不能用此來分析平衡移動原理只能用來判斷平衡移動方向，但不能平衡移動原理只能用來判斷平衡移動方向，但不能用來判斷建立平衡所需時間。用來判斷建立平衡所需時間。練習(xí)與實踐練習(xí)與實踐8 8在硫酸工業(yè)中有如下反應(yīng)：在硫酸工業(yè)中有如下反應(yīng)：請回答以下問題：請回答以下問題：(1)(1

16、)為什么在生產(chǎn)上要用過量的空氣為什么在生產(chǎn)上要用過量的空氣? ?(2)(2)為什么要使用催化劑為什么要使用催化劑? ? (3)(3)為什么不在高溫下進(jìn)行反應(yīng)為什么不在高溫下進(jìn)行反應(yīng)? ?2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3 (g) (g) H0H0N N2 2(g)(g)3H3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g) 92.4kJmol92.4kJmol1 1已知已知N N2 2與與H H2 2反應(yīng)合成反應(yīng)合成NHNH3 3是一個可逆是一個可逆反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為：反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為： 合成氨的工藝流程如圖合成氨的工藝流程如圖2 22

17、424所示。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過以所示。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過以下途徑來提高合成氨的產(chǎn)率。請利下途徑來提高合成氨的產(chǎn)率。請利用有關(guān)知識分析采取這些措施的原用有關(guān)知識分析采取這些措施的原因。因。 1 1向反應(yīng)器中注入過量向反應(yīng)器中注入過量N N2 2。 2 2采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?3 3在高壓下進(jìn)行反應(yīng)。在高壓下進(jìn)行反應(yīng)。 4 4在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)。在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)。信息提示信息提示有關(guān)化學(xué)平衡的計算規(guī)則和化學(xué)平衡移有關(guān)化學(xué)平衡的計算規(guī)則和化學(xué)平衡移動原理有著廣泛的適用性，可用于研究動原理有著廣泛的適用性，可用于研究所有的化學(xué)動態(tài)平衡，如后續(xù)即將討論所有的化學(xué)動態(tài)平衡，如

18、后續(xù)即將討論的的電離平衡、水解平衡電離平衡、水解平衡和和沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡等。我們要學(xué)會用平衡的觀點去解釋有等。我們要學(xué)會用平衡的觀點去解釋有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象，揭示化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象，揭示化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。練習(xí)與實踐練習(xí)與實踐7 7在一定條件下，反應(yīng)：在一定條件下，反應(yīng)：在一密閉體系中達(dá)到化學(xué)平衡。在一密閉體系中達(dá)到化學(xué)平衡。(1)(1)請寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：請寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：(2)(2)請說明改變下列條件時，平衡如何移動。請說明改變下列條件時，平衡如何移動。a a保持壓強不變，升高溫度；保持壓強不變，升高溫度；b b保持溫度不變，縮小容器的體積；保持溫度不變，縮小容器的體積；c c保持體積不變，通入氫氣。保持體積不變，通入氫氣。H H2 2(g)(g)I I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) H0H0練習(xí)與實踐練習(xí)與實踐 1 1某一化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物都是氣體，某一化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物都是氣體，改變下列條件一定能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移改變下列條件一定能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的是動的是 ( )( )A A增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度 B B減小反應(yīng)容器的體積減小反應(yīng)容器的體積C C增大生成物濃度增大生成物濃度 D D升高反應(yīng)溫度升高反應(yīng)溫度2 2壓強變化不會使下列化學(xué)反應(yīng)的平衡發(fā)生壓強變化不會使下列化學(xué)反應(yīng)的平衡發(fā)生移