影響平衡移動的條件

第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二一、教學(xué)目標(biāo)：1、理解勒沙特列原理的涵義。2、掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動的影響。3、運(yùn)用勒沙特列原理。第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二一、化學(xué)平衡的移動當(dāng)外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)）改變時(shí)，由于對正、逆反應(yīng)速率的影響不同，V正≠V逆即有的化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞，從而使化學(xué)平衡發(fā)生移動；若條件的改變使V正>V逆，則平衡向正反應(yīng)方向移動，若V正<V逆則平衡向逆反應(yīng)方向移動。當(dāng)在新的條件下：V正′=V逆′時(shí)即達(dá)到新的平衡。達(dá)到新的平衡時(shí)，平衡混合物理各組分的濃度，質(zhì)量或體積分?jǐn)?shù)與原平衡不同。第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二二、影響平衡的因素：（一）濃度1、規(guī)律：（1）若增加反應(yīng)物濃度，則瞬間V正增大，V逆不變，此刻V正>V逆平衡向正向移動，直到平衡。第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（2）若減小生成物濃度，瞬間V正不變，V逆變小，此刻V正>V逆，∴平衡向正反應(yīng)方向移動。第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（3）若減少反應(yīng)物濃度，則瞬間V正變小，V逆不變，V正<V逆平衡向逆反應(yīng)方向移動。第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（4）若增大生成物濃度，則瞬間V正變小，V逆不變，V正<V逆平衡向逆反應(yīng)方向移動。第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二2、關(guān)于濃度的幾點(diǎn)注意：（1）固體問題：增加或減小固體的量，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡均不改變。（2）固體的顆粒越小，反應(yīng)速率越快。第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二例1：向盛有1mol/l鹽酸的燒杯中投入鋅粒，投入1粒鋅粒和投入2粒鋅粒反應(yīng)速率是一樣的。H2的產(chǎn)率相同，但產(chǎn)生H2的量2粒鋅是1料鋅的2倍。例2：煤球燃燒，只增加幾個(gè)等同的煤球，速率和碳的轉(zhuǎn)化率均不改變?？扇羰菍⒚呵蚍鬯?，大大增加了碳與氧氣的接觸面積，速率加快，然而碳的轉(zhuǎn)化率卻不變。第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)1、進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)的x、y，其中各圖像中能正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是（）5克鋅粒5克鋅粉40毫升20%鹽酸40毫升20%鹽酸XYXYXYXYXYABCD錐形瓶失去的質(zhì)量第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：Y瓶中相當(dāng)于將5克鋅粉碎，速度增大，達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，但平衡不受影響，最終達(dá)到平衡時(shí)瓶內(nèi)失去的質(zhì)量（H2質(zhì)量）相同，故選C。第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)2、在C(固)+CO2(氣)2CO(氣)的反應(yīng)中，可使反應(yīng)速率加快的措施有（）①增大壓強(qiáng)②升高溫度③將碳粉碎④通入CO⑤加入碳A①②⑤B①②③

C①②③④D①②④⑤

第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：③將碳粉碎，速率加快，平衡不變，通入CO，生成物濃度增大，瞬間V逆增大，V正不變，但隨后V逆又減小，V正增大，但兩者都比原平衡時(shí)的速率大；⑤加入碳，速率和平衡均不改變。故選C。第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（3）當(dāng)平衡建立以后，增大某一反應(yīng)物的濃度，當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí)，該反應(yīng)物的濃度較原平衡時(shí)的大。另一種反應(yīng)物的濃度較原平衡時(shí)的小，該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率反而會降低，卻能提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。如：合成氨反應(yīng)中N2+3H22NH3，增加廉價(jià)原料N2的濃度，N2的轉(zhuǎn)化率降低，卻能提高價(jià)格較貴的H2的轉(zhuǎn)化率，同理在工業(yè)上合成硫酸的反應(yīng)中，通常采用增加空氣的量，從而提高SO2的轉(zhuǎn)化率。第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二例：等物質(zhì)的量的SO2與O2混合于某密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為a%，O2的轉(zhuǎn)化率為b%二者的關(guān)系是（）Aa%>b%Ba%<b%Ca%=b%D不能確定第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：在可逆反應(yīng)中，如果各反應(yīng)物的起始量與該反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)恰好成正比，則在反應(yīng)過程中，各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率總相等，本題SO2與O2是按等物質(zhì)的量反應(yīng)的，說明O2處于過量，這樣，可看著SO2與O2反應(yīng)達(dá)平衡后，提高O2濃度，促進(jìn)2SO2+O22SO3平衡向正反應(yīng)方向移動，提高SO2的轉(zhuǎn)化率，O2本身的轉(zhuǎn)化率降低，∴a%>b%，∴答案為A。第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（4）氣體體積中每一種物質(zhì)的濃度均增大一倍，相當(dāng)于“加壓”，若每一種物質(zhì)的濃度均縮小一倍，相當(dāng)于“減壓”。第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二例：在固定容積的密閉容器中，氮、氫合成氨的反應(yīng)達(dá)到了平衡，容器中含有0.1摩N2、0.3摩H2、0.1molNH3若維持原來的條件，向該容器中再同時(shí)加入0.1摩N2、0.3摩爾H2、0.1molNH3則（）A正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，平衡不移動。B正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，NH3的百分含量升高。C正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動。D正、逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動。第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：此題相當(dāng)于對平衡體系加壓了，正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大，平衡向合成氨的方向移動。故選B。第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)1、已建立化學(xué)平衡的可逆反應(yīng)A+B3C，改變條件，使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，有關(guān)的正確敘述是（）A生成物的百分含量一定增大B生成物的產(chǎn)量一定增加C反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都增大D反應(yīng)物的百分含量都降低E生成物濃度一定增大第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：A中若是大量增加A或B，雖然平衡右移，但C的百分含量反而減小。B中因平衡右移，無論采用什么措施，生成物的產(chǎn)量都會增加。C中若通過增加A或B來實(shí)現(xiàn)，增加誰，誰的轉(zhuǎn)化率反而減小。D中同A，反應(yīng)物的百分含量反而增加。E若通過減壓使平衡右移，則每種氣態(tài)物質(zhì)的濃度都會降低。答案：B。第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（5）液體體系中加水稀釋，相當(dāng)于氣體體系中的“減壓”。如對于反應(yīng)A+H2OB+C，加H2O稀釋平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行。（6）單一組份的反應(yīng)，增加單一組份的物質(zhì)的量，結(jié)果相當(dāng)于“加壓”了。第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)：將amolpcl5充入一個(gè)真空密閉容器中，加熱到200℃發(fā)生如下反應(yīng)：pcl5(氣)pcl3(氣)+cl2(氣)達(dá)到平衡時(shí)pcl5所占體積分?jǐn)?shù)為M%。這時(shí)再向容器中通入amolpcl5同溫同壓下達(dá)到平衡，此時(shí)pcl5體積分?jǐn)?shù)為N%，則M與N的關(guān)系為（）AM>NBM<NCM=ND不能確定第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二解析：pcl5(氣)pcl3(氣)+cl2(氣)反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大pcl5的濃度，雖然在一定程度上促進(jìn)了此平衡向正反應(yīng)方向移動。生成的pcl3物質(zhì)的量有所增加，但由于pcl5濃度的倍數(shù)比轉(zhuǎn)化率增大的倍數(shù)大，達(dá)到新平衡時(shí)pcl5在平衡混合氣中的體積分?jǐn)?shù)有所增加，即pcl5的轉(zhuǎn)化率比原來的有所降低，即N%>M%，答案為B。此題也可以根據(jù)增加單一組分的量相當(dāng)于加壓的規(guī)律，從而判斷結(jié)果相當(dāng)于向逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低，從而得出答案為B。第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)2：在一密閉容器中充入1molNO2，建立如下2NO2N2O4平衡，測得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%。在其他條件不變的情況下，再充入1摩NO2待新平衡建立時(shí)測得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%，試問a、b值的大小關(guān)系為__________。第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：本題是在同溫、同壓同體積內(nèi)進(jìn)行的同一反應(yīng)。當(dāng)起始的NO2物質(zhì)的量為1摩時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率為a%，當(dāng)起始的NO2物質(zhì)的量為2摩時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率為b%，為了比較a和b的大小，我們可以借助于一個(gè)中間體系，如果反應(yīng)容器為V升的話，則假設(shè)2摩NO2在2L容器內(nèi)反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率和在V升中以1摩NO2起始達(dá)平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率相同都為a%，這時(shí)再將2V升壓縮為V升，平衡向右移動，NO2在轉(zhuǎn)化率為a%的基礎(chǔ)上又生成一部分N2O4，轉(zhuǎn)化率為b%，故b>a?；蚶么艘?guī)律，因?yàn)镹O2為單一組合所以增加NO2的量相當(dāng)于加壓，平衡正移，結(jié)果b>a。第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（二）溫度1、升高溫度，V正、V逆都加快，吸熱方向增加的更多，所以V吸熱>V放熱平衡向吸熱方向移動。第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二2、降低溫度，V正、V逆都降低，吸熱方向降低的更多，∴V放熱>V吸熱平衡向放熱方向移動。3、溫度的變化適用于所有狀態(tài)下的所有反應(yīng)。第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（三）壓強(qiáng)問題壓強(qiáng)的改變是通過濃度的變化來實(shí)現(xiàn)的。壓強(qiáng)對平衡體系中氣體的系數(shù)減小的方向影響的幅度大。1、加壓，V正、V逆大，氣體體積小的方向增加的多。V氣小>V氣大，向氣體體積減小的方向移動。第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二2、減壓，V正、V逆小，氣體體積小的方向減小的多。V氣大>V氣小，向氣體體積增加的方向移動。第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二3、注意：（1）同溫同體積時(shí)，反應(yīng)前后壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比。（2）善于辨認(rèn)“真”、“假”壓強(qiáng)改變，即沒有氣態(tài)物質(zhì)濃度改變的壓強(qiáng)變化是“假”的。第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二恒容時(shí)，充入無關(guān)氣體，此時(shí)的“壓強(qiáng)增大”并未引起濃度的改變，是“假”的?！嗥胶獠灰苿?。若恒壓時(shí)，充入無關(guān)氣體。由于體積增大反應(yīng)物、生成物氣體的總物質(zhì)的量不變。各氣體濃度減小，相當(dāng)于“減壓”，平衡移動。第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二練習(xí)：保持溫度、壓強(qiáng)（體積）不變，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，如下操作平衡不發(fā)生移動的是（）A恒T、P時(shí)充入NH3B恒T、V時(shí)充入N2C恒T、P時(shí)充入HeD恒T、V時(shí)充入He第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：（A）充入NH3仍使P不變則V必增大，H2、N2的濃度同時(shí)減小，NH3的濃度增大，平衡向氨分解的方向移動。（B）充入N2、V不變，則N2濃度增大，平衡向合成氨的方向移動。（C）充入無關(guān)氣體He，P總不變，P體系減小，平衡和氨分解的方向。（D）充入無關(guān)氣體He，V不變，P體系不變，平衡不移動。答案：D第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（3）壓強(qiáng)的變化只適用于氣體，固、液間的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動。（4）反應(yīng)前，后氣體體積不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，平衡不移動，但氣體的濃度改變。第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二（5）注意改變，容器、容積對化學(xué)平衡移動的影響：例1、恒溫下，反應(yīng)aX(氣)bY(氣)+cZ(氣)達(dá)到平衡，把容器的容積壓縮到原來的，且達(dá)到新平衡時(shí)，X的物質(zhì)的量從0.1mol·l-1增大到0.19mol·l-1，則下列有關(guān)系數(shù)判斷正確的是（）Aa>b+cBa<b+cCa=b+cDa=b=c第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二分析：在恒溫條件下把反應(yīng)容器的容積壓縮到原來的一半，按混合氣各組分的濃度都將增大到原來的2倍，即X的濃度應(yīng)為0.2mol·l-1，而實(shí)際上只增大到0.19mol·l-1，說明在將容器壓縮一半時(shí)，該化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。根據(jù)勒沙特列加壓平衡向氣體體積增大的方向移動的原理可推斷a<b+c。答案：D第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期二