第10周 第三章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 2018.11.08

12靜態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡

什么是平衡？3第二節(jié)化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)研究的重要問(wèn)題(1)反應(yīng)的方向性；(2)反應(yīng)進(jìn)行的程度，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，化學(xué)平衡問(wèn)題；(熱力學(xué)問(wèn)題)4一、可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡1．可逆反應(yīng)；

CO+H2O

CO2+H22．不可逆反應(yīng)；2KClO32KCl+3O2

在相同條件下，能夠同時(shí)向兩個(gè)相反方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。5化學(xué)平衡的建立例：食鹽溶于水未溶的溶質(zhì)已溶的溶質(zhì)

溶

結(jié)晶當(dāng)

溶=

結(jié)晶：溶質(zhì)達(dá)到溶解平衡，溶液飽和。

結(jié)論：溶解平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。6例：某1L密閉容器中，一定溫度下，CO與H2O反應(yīng)：[CO]=0.01mol,[H2O]=0.01mol:CO+H2OCO2+H2高溫起始：0.010.0100平衡：0.0050.0050.0050.005思考：反應(yīng)是否已經(jīng)停止進(jìn)行？78t

0時(shí)間反應(yīng)速率

（正）

（逆）

（正）=

（逆）

（正）：反應(yīng)物的消耗速度

（逆）：反應(yīng)物的生成速度9化學(xué)平衡狀態(tài)1、定義：指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。2、特征：逆、等、動(dòng)、定、變、同10逆：可逆反應(yīng)；等：

（正）=

（逆）動(dòng)：動(dòng)態(tài)的平衡；定：平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持一定；變：當(dāng)濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件改變時(shí)，平衡發(fā)生移動(dòng)同：條件相同，某一可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始，最終均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)。11二化學(xué)平衡常數(shù)mA+nBxG+yD

K=

[A]、[B]、[G]、[D]:A、B、G、D在平衡時(shí)的濃度；

定義：在一定的溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度的乘積除以反應(yīng)物濃度的乘積所得到的值是個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就叫化學(xué)平衡常數(shù)。用K表示。12平衡常數(shù)的幾點(diǎn)說(shuō)明：

①平衡常數(shù)與物質(zhì)的濃度無(wú)關(guān)，只隨溫度而變化

②純固體與純液態(tài)在平衡常數(shù)表達(dá)式中不出現(xiàn)；

CO2(g)+C(s)2CO③

平衡常數(shù)表現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行的程度，K值越大，反應(yīng)進(jìn)行得越徹底。13定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。V正≠V逆V正=V逆≠0條件改變平衡1不平衡平衡2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆≠0′′

三、化學(xué)平衡的移動(dòng)

一定時(shí)間

′′14影響化學(xué)平衡的條件濃度溫度壓強(qiáng)151、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響兩種溶液混合均勻162、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響濃度②減小生成物濃度，平衡正方向移動(dòng)。④增大生成物濃度，平衡逆方向移動(dòng)。①增大反應(yīng)物濃度，平衡正方向移動(dòng)。結(jié)論：在其他條件不變的情況下③減小反應(yīng)物濃度，平衡逆方向移動(dòng)。172、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響1）反應(yīng)前后氣體氣體的分子總數(shù)不同時(shí)：①增大壓強(qiáng)，平衡向著氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)。②減小壓強(qiáng)，平衡向著氣體分子數(shù)增多的方向移動(dòng)。紅棕色無(wú)色2NO2N2O4（g）（g）18壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響實(shí)驗(yàn)原理：利用針筒的推拉改變混合氣體的體積，從而達(dá)到增壓或減壓的目的來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)：2NO2N2O4（正反應(yīng)方向分子數(shù)減少）紅棕色無(wú)色（g）（g）現(xiàn)象及分析：

加壓

減壓

顏色逐漸變淺顏色逐漸變深平衡向氣體分子數(shù)減少方向移動(dòng)平衡向氣體分子數(shù)增大方向移動(dòng)192）壓強(qiáng)對(duì)固相或液相的平衡沒有影響；3）對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同的反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)它們的平衡也沒有影響；例如：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響2HI(g)H2(g)+I2(g)2021①升高溫度，②降低溫度，mA+nBpC+qD(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）平衡逆方向移動(dòng)。平衡正方向移動(dòng)。結(jié)論：在其他條件不變時(shí)，溫度升高，會(huì)使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，溫度降低會(huì)使化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)。3.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響溫度222324平衡移動(dòng)原理——呂?查德里原理如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。注意：①是“減弱”這種改變，不是“消除”這種改變②只有單個(gè)條件改變，才能應(yīng)用（多個(gè)條件改變就要具體問(wèn)題具體分析）③平衡移動(dòng)原理適用于任何動(dòng)態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來(lái)分析254、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡原理的應(yīng)用

合成氨條件的選擇N2+3H22NH3特點(diǎn)：a、可逆反應(yīng)b、正反應(yīng)放熱c、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。26合成氨條件的選擇請(qǐng)同學(xué)們分析工業(yè)生產(chǎn)主要要考慮哪些問(wèn)題？首要：經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益基本要求：a、反應(yīng)快b、原料利用率高c、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高27合成氨條件的選擇請(qǐng)同學(xué)們分別從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度分析合成氨的合適條件。填表高溫高壓使用高壓低溫?zé)o影響28從反應(yīng)速度的角度看：溫度越高、壓強(qiáng)越大，化學(xué)反應(yīng)越快，使用催化劑反應(yīng)加快，單位時(shí)間內(nèi)生成的產(chǎn)品越多；從化學(xué)平衡的角度看：高壓低溫，平衡時(shí)生成物NH3的百含量高。合成氨條件的選擇結(jié)