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1、化学反应方向和化学平衡化学反应方向和化学平衡化学反应的方向化学反应的方向 1. 自发过程自发过程:在一定温度和压强下,不需借助光、电在一定温度和压强下,不需借助光、电等外部力量就能自动进行的过程等外部力量就能自动进行的过程.2. 自发反应自发反应:在在一定温度和压强一定温度和压强下,无需外界帮助就下,无需外界帮助就能自动进行的反应能自动进行的反应.(1)铁器暴露在潮湿的空气中会生锈)铁器暴露在潮湿的空气中会生锈(2)可燃物的燃烧)可燃物的燃烧(3)酸碱中和反应)酸碱中和反应一、自发过程、自发反应一、自发过程、自发反应 反应反应放热有利放热有利于反应的自发进行于反应的自发进行.二、化学反应方向的
2、判据二、化学反应方向的判据 说明:反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,说明:反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但但不是唯一因素不是唯一因素 1. 化学反应方向和反应焓变化学反应方向和反应焓变2. 化学反应方向和反应熵变化学反应方向和反应熵变熵:熵:() 概念:概念:描述体系混乱度的物理量描述体系混乱度的物理量 单位:单位:J.mol-1 .k-1 符号:符号:S化学反应的方向化学反应的方向(2)影响熵的因素:)影响熵的因素: 同一条件下,不同物质熵不同同一条件下,不同物质熵不同 同一物质,聚集状态不同熵不同同一物质,聚集状态不同熵不同S(g)S(l)S(s)(3)反应的熵变)
3、反应的熵变:S = S(生成物)(生成物)- - S(反应物)(反应物)(4)熵增加过程:)熵增加过程:固体溶解、物质的汽化、墨水的固体溶解、物质的汽化、墨水的扩散、气体的扩散扩散、气体的扩散 熵增加的反应:熵增加的反应:产生气体的反应,气体的物质产生气体的反应,气体的物质的量增加的反应的量增加的反应S0说明:熵变是与反应能否自发进行有关的又一因素,但说明:熵变是与反应能否自发进行有关的又一因素,但 也也不是唯一因素。不是唯一因素。(5)熵增加有利于反应的自发进行)熵增加有利于反应的自发进行.化学反应的方向化学反应的方向化学反应的方向化学反应的方向3. 反应方向判据:反应方向判据:H- -TS
4、0 反应不能自发进行反应不能自发进行 即即:在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向 H- -TS0的方向的方向进行,直至达到平衡状态。进行,直至达到平衡状态。判据的应用:判据的应用:H0 所有温度下反应都自发进行所有温度下反应都自发进行H0 S0 S0 高温下自发进行高温下自发进行H0 S k,未达平衡,反应逆向进行。未达平衡,反应逆向进行。Q = k, 反应达平衡。反应达平衡。Q k, 未达平衡,反应正向进行。未达平衡,反应正向进行。)()()()(BcAcDcCcQnmqp=浓度商浓度商Q:高炉炼铁中发生的反应有高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)
5、+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H 、V(逆逆),正反应占优,正反应占优,平衡正向移动。平衡正向移动。V(正正)V(逆逆),逆反应占优,逆反应占优,平衡逆向移动。平衡逆向移动。V(正正)、V(逆逆)改变倍数相等,改变倍数相等,平衡不移动。平衡不移动。Q = k, 平衡未破坏,平衡不移动。平衡未破坏,平衡不移动。Q k, 平衡逆向移动平衡逆向移动若若条件改变后条件改变后我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也
6、感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物平衡移动原理(只改变一个条件)平衡移动原理(只改变一个条件)化学平衡化学平衡状状 态态正正=逆逆外界条件改变外界条件改变引起速率变化引起速率变化正正逆逆正正=逆逆正正逆逆正正逆逆向右移动向右移动不不 移移 动动向左移动向左移动原原因因方方向向结结果果过过程程分分析析结果分析结果分析2从正、逆反应速度是否相等判断:从正、逆反应速度是否相等判断:化学反应的限度化学反应的限度(3)平衡移动原理(勒夏特列原理)平衡移动原理(勒夏特列原理)如果改变影响平衡的如果改变影响平衡的一个条件一个条件(如浓度、压强或温度(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够等),
7、平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。适用范围:适用范围:所有的动态平衡封闭体系(电离平衡,所有的动态平衡封闭体系(电离平衡,水解平衡,溶解平衡等),只改变其中一个条件(如水解平衡,溶解平衡等),只改变其中一个条件(如、等)时,平衡移动原理才适用。、等)时,平衡移动原理才适用。优缺点:优缺点:该原理可用来判断平衡移动的方向,但不该原理可用来判断平衡移动的方向,但不能判断建立新平衡所需要的时间,以及在平衡建立过能判断建立新平衡所需要的时间,以及在平衡建立过程中各物质间的数量关系等。程中各物质间的数量关系等。减弱减弱不是消除不是消除。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为
8、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物【例例】现有反应:现有反应:CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g); H0。在。在850时,时,K1。(1)若升高温度到若升高温度到950时,达到平衡时时,达到平衡时K 1(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)。(2) 850时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,
9、1.0 mol CO2和和x mol H2,则:,则:当当x5.0时,上述平衡向时,上述平衡向 方向移动。方向移动。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足应满足的条件是的条件是 。(3)在在850时,若设时,若设x5.0和和x6.0,其他物质的投料不,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为的体积分数分别为a、b,则,则a b(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)。小于小于 逆反应逆反应 0 0 x x3.03.0 小于小于 化学反应的限度化学反应的限度2. 四大因素对化学平
10、衡的影响四大因素对化学平衡的影响 浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响 (1)结论:结论:其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动;向移动;(2) 浓度引起平衡移动的相关图象浓度引起平衡移动的相关图象增大反应物浓度增大反应物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度0Vtt1V V( (逆逆) )V V( (正正) )减小反应物浓度减小反应物浓度V(
11、逆逆)V(正正)0Vtt1V(正正)V(逆逆)化学反应的限度化学反应的限度我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物结论结论:在其他条件不变在其他条件不变,增大反应物浓度,平衡朝正反应,增大反应物浓度,平衡朝正反应方向移动;方向移动;减小反应物浓度,平衡朝逆反应方向移动。减小反应物浓度,平衡朝逆反应方向移动。 在其他条件不变在其他条件不变,减小生成物浓度,平衡朝正反应
12、,减小生成物浓度,平衡朝正反应方向移动;增大生成物浓度,平衡朝逆反应方向移动。方向移动;增大生成物浓度,平衡朝逆反应方向移动。影响化学平衡移动的浓度,而不是质量、物质的量或体积;影响化学平衡移动的浓度,而不是质量、物质的量或体积;浓度的改变不一定会引起化学平衡的移动;浓度的改变不一定会引起化学平衡的移动;对于溶液中进行的离子反应,改变对于溶液中进行的离子反应,改变不参加反应不参加反应的离子浓度,化的离子浓度,化学平衡一般不移动;学平衡一般不移动;如:如:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,增加,增加c (K+)或或c (Cl- -) ),不会影响不会影响化学平衡。化学平衡。 如
13、如:对气体分子数不变的反应对气体分子数不变的反应,同等程度地增大或减小各物质的同等程度地增大或减小各物质的浓度浓度,化学平衡不移动。化学平衡不移动。温度一定时,增大反应物浓度或减少生成物的浓度,温度一定时,增大反应物浓度或减少生成物的浓度,则则QK,平衡逆向移动。,平衡逆向移动。原因:浓度变化导致正、逆反应速率变化不一致。原因:浓度变化导致正、逆反应速率变化不一致。 浓度变化导致浓度变化导致Q变化,变化,Q不等于不等于K化学反应的限度化学反应的限度【应用应用】化工生产中,常通过增大某一廉价、易得反应物的化工生产中,常通过增大某一廉价、易得反应物的浓度来提高另一贵重的反应物的转化率。浓度来提高另
14、一贵重的反应物的转化率。生产过程中常将产物及时从体系中移走,使化学平生产过程中常将产物及时从体系中移走,使化学平衡不断向右移动。衡不断向右移动。例如例如在硫酸工业里,常用过量的空气使二氧化硫充分在硫酸工业里,常用过量的空气使二氧化硫充分氧化,以生成更多的三氧化硫。氧化,以生成更多的三氧化硫。例如例如合成氨工业里,及时从平衡体系中移走氨,从而使合成氨工业里,及时从平衡体系中移走氨,从而使平衡不断向右移动。平衡不断向右移动。化学反应的限度化学反应的限度我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,
15、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物注意注意:增加增加固体或纯液体固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不能的量不能改变其浓度,也不能改变速率改变速率,所以,所以V V(正正)仍等于仍等于V V(逆逆),平衡不移动。,平衡不移动。例:例:CO(g)CO(g)H H2 2O(g) O(g) COCO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g)起始时各加入起始时各加入1mol1mol的的CO(g)CO(g)和和H H2 2O(g)O(g),平衡时,四种,平衡时,四种物质的物质的量相等,物质的物质的量相等,求平衡常数求
16、平衡常数 K K 和和CO(g)CO(g)、H H2 2O(g) O(g) 的转化率的转化率若再加入若再加入2mol H2mol H2 2O(g)O(g),求平衡后,求平衡后CO(g)CO(g)、H H2 2O(g) O(g) 的的转化率。转化率。化学反应的限度化学反应的限度 压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响(1)结结 论:论:(2)说说 明明:(1)平衡混合物中平衡混合物中只涉及固体或液体的反应,改变压只涉及固体或液体的反应,改变压强,平衡不会移动。(强,平衡不会移动。(反应中有反应中有气体参加气体参加。)。)(2)对于反应前后气体总体积不变()对于反应前后气体总体积不变( Vg=0
17、 )的可)的可逆反应,只改变压强,平衡不移动。逆反应,只改变压强,平衡不移动。在其他条件不变情况下,增大压强,平衡向在其他条件不变情况下,增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动;减少压强,平气体分子数减少的方向移动;减少压强,平衡向气体分子数增大的方向移动。衡向气体分子数增大的方向移动。化学反应的限度化学反应的限度(3) 压强引起平衡移动的相关图象压强引起平衡移动的相关图象当当 m + n p + q时:时:V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)Vt0V(正正)V(逆逆)V(逆逆)V(正正)增大压强增大压强减小压强减小压强反应反应 m A (g) + n B (g) p C (g) + q
18、 D (g)改变压强,改变压强, v缩缩变化程度大变化程度大化学反应的限度化学反应的限度Vt0V(正正)V(逆逆)V(逆逆)V(正正)增大压强增大压强减小压强减小压强Vt0V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)反应反应 m A (g) + n B (g) p C (g) + q D (g)说明:压强对化学平衡的影响实质上是浓度对平衡的说明:压强对化学平衡的影响实质上是浓度对平衡的影响。影响。化学反应的限度化学反应的限度(4) 惰性气体对化学平衡的影响惰性气体对化学平衡的影响 恒温、恒压时,充入惰性气体恒温、恒压时,充入惰性气体体积增大体积增大 浓度减小浓度减小相当于增大容积减小压强相当于增大
19、容积减小压强 恒温、恒容时,充入惰性气体恒温、恒容时,充入惰性气体体积不变体积不变 浓度不变浓度不变反应速率不变,平衡不移动反应速率不变,平衡不移动对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,充入惰性对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,充入惰性气体,不论什么情况,平衡都不会移动气体,不论什么情况,平衡都不会移动化学反应的限度化学反应的限度 温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响(1) 结结 论:论:在其他条件不变时,温度升高,会使化在其他条件不变时,温度升高,会使化学平衡向吸热反应的方向移动,温度降低会使化学平学平衡向吸热反应的方向移动,温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。衡向放热的方向移动。
20、当当 H 0 时:时:Vt0V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆) 升高温度升高温度 降低温度降低温度Vt0V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)改变温度,改变温度,v吸吸变化更大变化更大说明:温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数说明:温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数K来来实现的。实现的。化学反应的限度化学反应的限度加正催化剂加正催化剂正逆正逆正逆正逆加负催化剂加负催化剂 催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,因此对催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,因此对平衡无影响。平衡无影响。催化剂的使用对催化剂的使用对K和和Q无影响,无影响,Q与
21、与K仍相等,平衡没仍相等,平衡没有被破坏,因此对平衡无影响。有被破坏,因此对平衡无影响。化学反应的限度化学反应的限度1在已处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生在已处于化学平衡状态的体系中,如果下列量发生变化,其中一定能表明平衡移动的是变化,其中一定能表明平衡移动的是A 反应混合物的浓度反应混合物的浓度 B反应物的转化率反应物的转化率C 正、逆反应速率正、逆反应速率 D反应混合物的压强反应混合物的压强B化学反应的限度化学反应的限度2.可逆反应可逆反应A(g)+B C(g)+D,A和和C均为无色均为无色气体,当反应达到平衡时,下列叙述错误的是气体,当反应达到平衡时,下列叙述错误的是A增大增大A
22、的浓度,平衡体系颜色加深,则说明的浓度,平衡体系颜色加深,则说明D是有是有颜色的气体颜色的气体B若升高温度,若升高温度,C的百分含量减少,则说明正反应为的百分含量减少,则说明正反应为放热反应放热反应C若增大压强,平衡不移动,则说明若增大压强,平衡不移动,则说明B和和D一定都是一定都是气体气体D如果如果B是气体,则增大是气体,则增大A的浓度会使的浓度会使B的转化率增大的转化率增大C化学反应的限度化学反应的限度3. 在密闭容器中进行下列反应在密闭容器中进行下列反应CO2(g) +C(s ) 2CO(g ) H0达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度
23、及平衡如何变化:衡如何变化:(1)增加,平衡增加,平衡,c(CO) ;(2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡移动,移动, c(CO2) ;(3)通入通入N2,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡, c(CO2) ;(4)保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡保持密闭容器体积不变,升高温度,则平衡移动,移动, c(CO) 。不移动不移动不变不变逆向逆向增大增大不移动不移动不变不变正向正向增大增大化学反应的限度化学反应的限度4. 在密闭容器中有可逆反应在密闭容器中有可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g) (正反应为正
24、反应为吸热吸热反应反应)处于平衡状态,已知处于平衡状态,已知m+np,则,则下列说法正确的是下列说法正确的是升高温度,升高温度, 的比值变小的比值变小 降温后,体系内混合降温后,体系内混合气体的平均相对分子质量变小气体的平均相对分子质量变小 加入加入A,B的转化率的转化率增大;增大;A的转化率减小的转化率减小 加入催化剂,气体总物质的加入催化剂,气体总物质的量不变量不变 增大压强,使容器体积减小,增大压强,使容器体积减小,A或或B的浓度的浓度一定降低一定降低 若若A的化学反应速率为的化学反应速率为v(A),则,则 v(B)=v(A)c(C)c(B)nmA. B. C. D.D化学反应的限度化学
25、反应的限度5. 在一定温度下,将一定量的混合气体充入密闭容器在一定温度下,将一定量的混合气体充入密闭容器中,中,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),达到平衡时测,达到平衡时测得得B的浓度为的浓度为0.6mol/L;在恒温下将密闭容器的体积扩;在恒温下将密闭容器的体积扩大一倍,重新达到平衡时,测得大一倍,重新达到平衡时,测得B的浓度为的浓度为0.4mol/L,下列正确的是下列正确的是A. m+nm+n p+q0化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像0T2 P1T1 P2T1 P1C%t正反应是正反应是 热反应热反应.mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n
26、p+q化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像如图所示,图中如图所示,图中a曲线表示曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)(正反应是放热反应)的反应过程,若使(正反应是放热反应)的反应过程,若使a曲曲线变为线变为b曲线,可采取的措施是(曲线,可采取的措施是( )0Z%tabA. 加入催化剂加入催化剂B. 增大增大Y的浓度的浓度C. 降低温度降低温度D. 增大体系压强增大体系压强AD化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像0下图是在其它条件一定时,反应下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2 2NO2(正(正反应是放热反应)反应是放热反应))中中NO 的最大
27、转化率与温度的关系的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点,其中表示未点,其中表示未达平衡状态且达平衡状态且V正正V逆逆的点的点 。ABCEDC点点TNO转化率转化率化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像m A(固)固) + n B(气)(气) p C (气)(气)H pB. n pC. x点的状态时混合体系中点的状态时混合体系中 v正正 v逆逆D. x 点的状态比点的状态比 y点的状态点的状态 混合体系中的反应速率快混合体系中的反应速率快 x y压强压强B%C化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像(2009江苏化学)I2在在
28、KI溶液中存在下列平衡溶液中存在下列平衡:I2(aq)I(aq) I3 (aq),某,某I2、KI混合溶液中,混合溶液中,I3 的物质的量浓度的物质的量浓度c(I3-)与与温度温度T的关系如图所示的关系如图所示(曲线上任何一点都曲线上任何一点都表示平衡状态表示平衡状态)。下列说法正确的是。下列说法正确的是 A.反应反应I2 (aq)I(aq) I3 (aq)的的H0B.若温度为若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别,反应的平衡常数分别为为K1、K2,则,则K1K2C.若反应进行到状态若反应进行到状态D时,一定有时,一定有v正正v逆逆D.状态状态A与状态与状态B相比,状态相比,状态A的的c(I2
29、)大大BC化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像化学平衡图象题化学平衡图象题1. (2009广东化学广东化学)取五等份取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:密闭容器中,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)H0反应相同时间后,分别测定体系中反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量的百分含量(NO2%),并作出,并作出其随反应温度其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是符的是 BD2反应反应N2O4(g) 2NO2(g);H57 kJmo
30、l1,在温度为在温度为T1、T2时,平衡体系中时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是变化曲线如图所示。下列说法正确的是AA、C两点的反应速率:两点的反应速率:ACBA、C两点气体的颜色:两点气体的颜色:A深,深,C浅浅C由状态由状态B到状态到状态A,可以用加热的方法可以用加热的方法DA、C两点气体的两点气体的平均相对分子质量:平均相对分子质量:AC化学平衡图象题化学平衡图象题3在一密闭容器中有如下反应:在一密闭容器中有如下反应:L(s)+aG(g) bR(g),温度和压强对该反应的影响如右图所示,其中压温度和压强对该反应的影响如右图所示,其中压强
31、强P1bCG的转化率随温度升高而减小的转化率随温度升高而减小D增大压强,容器内气体质量不变增大压强,容器内气体质量不变化学平衡图象题化学平衡图象题4. 在一定条件下,将在一定条件下,将X和和Y两种物质按不同的比例放入密两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,达到平衡后,测得闭容器中反应,达到平衡后,测得X,Y的转化率与起始的转化率与起始时两物质的物质的量之比时两物质的物质的量之比nx:ny的关系如图所示,则的关系如图所示,则X和和Y的反应方程式可表示为的反应方程式可表示为A 3X+Y Z B 2X+Y Z C X+3Y Z D 3X+Y 2Z 3化学平衡图象题化学平衡图象题5.等质量的铁与过量
32、的盐酸在不同的试验条件下进行反应,等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应,测定在不同时间测定在不同时间t产生氢气体积产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得到的数据,根据数据绘制得到图图1,则曲线,则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是所对应的试验组别可能是A4321B1234C3421D12431 (反应反应A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如图过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。所示,回答下列问题。(1)该反应是该反应是_反应反应(填填“吸热吸热”“”“放热放热”); (2)当反应达到平衡时,升高温度,当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率的转化率_(填
33、填“增增大大”“”“减小减小”“”“不变不变”),原因是,原因是_;(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响_,原因是,原因是_。(4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和和E2的变化的变化是:是:E1_,E2_(填填“增大增大”“”“减小减小”“”“不变不变”)。n t2 abcdeNH3H20t1tA点点a的正反应速率比点的正反应速率比点b的大的大B点点 c处反应达到平衡处反应达到平衡 C点点d (t1时刻时刻) 和点和点 e (t2时刻时刻) 处处n(N2)不一样不一样D其他条件不变,其他条件不变,7
34、73K下反应下反应至至t1时刻,时刻,n(H2)比上图中比上图中d点的点的值大值大6.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:容器中的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),673K,30MPa下下n(NH3)和和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是是化学平衡图象题化学平衡图象题 化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨分析:分析:合成氨的反应特点合成氨的反应特点N2+3H2 2NH3_反应反应正反应为正反应为_反应反应正反应为气
35、体体积正反应为气体体积_的反应的反应反应特点反应特点请根据正反应的焓变和熵变分析在请根据正反应的焓变和熵变分析在298K下合成氨下合成氨反应能否自发进行?反应能否自发进行?可逆可逆放热放热减小减小能自发进行能自发进行一一. 合成氨的反应限度合成氨的反应限度请同学们根据合成氨反应的特点,利用请同学们根据合成氨反应的特点,利用影响影响化学化学平衡移动平衡移动的因素的因素,分析什么条件,分析什么条件有利有利于氨生成的于氨生成的多多?_温、温、_压有利于化学平衡正向移动,压有利于化学平衡正向移动,N2、H2浓浓度比为度比为_有利于化学平衡正向移动。有利于化学平衡正向移动。高高低低1:3化学反应条件的优
36、化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨二二. 合成氨反应的速率合成氨反应的速率1、结合结合影响反应速率的因素,思考什么影响反应速率的因素,思考什么条件条件 能使能使氨生成的快?氨生成的快?升高温升高温度度增大压增大压强强增大反应物浓度增大反应物浓度使用催化剂使用催化剂化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨合成氨的适宜条件的选择合成氨的适宜条件的选择生成氨的浓度生成氨的浓度反应物的浓度反应物的浓度催化剂催化剂温度温度压强压强速率分析速率分析平衡分析平衡分析使使NH3生产的快生产的快使使NH3生产的多生产的多外界条件外界条件高压高压高压高压低温低温高温高温使用使用无影响无影响增
37、大浓度增大浓度增大浓度增大浓度减小浓度减小浓度减小浓度减小浓度化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨2.既然增大压强既可提高反应速率,又可提高氨的既然增大压强既可提高反应速率,又可提高氨的产量,那么在合成氨工业中压强是否越大越好?产量,那么在合成氨工业中压强是否越大越好?1.既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动,那既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动,那么生产中是否温度越低越好?么生产中是否温度越低越好?3.在合成氨工业中要使用催化剂,既然催化剂对化学在合成氨工业中要使用催化剂,既然催化剂对化学平衡的移动没有影响,为什么还要使用呢?平衡的移动没有影响,为什么还要使用呢
38、?化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨2、请你尝试为合成氨选择适宜条件请你尝试为合成氨选择适宜条件合成氨适宜条件合成氨适宜条件催化剂催化剂_温度温度_根据设备动力选择压强根据设备动力选择压强_N2、H2投料比投料比_及时分离及时分离_铁铁700K左右左右1107 1108Pa 1:2.8氨气氨气化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨已知已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) H0 其实验数其实验数据见表据见表(1) 应选用的温度是应选用的温度是_。应采用的压强是应采用的压强是_,理由是,理由是_。450常压常压因为常压下因为常压下SO2的转化率已经很高,若采用较大压强,的转化率已经很高,若采用较大压强,SO2的转化率提高很少,的转化率提高很少,但需要的动力更大,对设备的要求更高。但需要的动力更大,对设备的要求更高。化学反应条件的优化化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨