《第九讲影响化学平衡移动的条件优秀课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第九讲影响化学平衡移动的条件优秀课件.ppt（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第九讲影响化学平衡移动的条件第1页，本讲稿共28页1、反应刚开始时：、反应刚开始时：反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率 生成物浓度为生成物浓度为，逆反应速率为，逆反应速率为最大最大最大最大00在反应在反应CO+H2O CO2+H2中，将中，将0.01molCO和和0.01mol H2O(g)通入通入1L密闭容密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变器中，反应一段时间后，各物质浓度不变催化剂高温高压2、反应过程中：、反应过程中：反应物浓度反应物浓度，正反应速率，正反应速率 ，生成物生成物浓度浓度 ，逆反应速率，逆反应速率 。减小减小逐渐逐渐减小减小增大增大逐渐增大逐渐增大3、一定时间
2、后，必然出现：、一定时间后，必然出现：正反应速率逆反应速率正反应速率逆反应速率一、化学平衡状态的建立一、化学平衡状态的建立第2页，本讲稿共28页t1正反应速率逆反应速率v正正 v逆逆时间速率 这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，处于动态平衡，这就是化学平衡状态第3页，本讲稿共28页2、化学平衡状态：在一定条件下，、化学平衡状态：在一定条件下，可逆反应可逆反应进进行到一定的程度时，行到一定的程度时，正反应速率与逆反应速率相正反应速率与逆反应速率相等等，化学反应进行到最大限度，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物反应物
3、和生成物的浓度不再发生变化的浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平衡，反应混合物处于化学平衡状态，简称状态，简称化学平衡化学平衡3、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征逆、动、等、定、变逆、动、等、定、变第4页，本讲稿共28页二、化学平衡的移动二、化学平衡的移动化学平衡的研究对象是化学平衡的研究对象是，化学平衡是有，化学平衡是有条件限制的条件限制的平衡，只有在平衡，只有在时时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被改变时，化学平衡会被，反应混合物里各，反应混合物里各组分的含量不断组分的含量不断，由于条件变化对正逆，由于条件变
4、化对正逆反应速率的影响不同，致使反应速率的影响不同，致使v正正 v逆逆，然后在新，然后在新条件下建立条件下建立可逆反应可逆反应动态动态条件一定条件一定破坏破坏变化变化新平衡新平衡第5页，本讲稿共28页外界条件对化学反应速率的影响已知一定条件下的恒容容器中发生如下反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H0当达到平衡，3v（N2）正正 v（H2）逆逆时，改变如时，改变如下条件：下条件：1、增大、增大N2的量瞬间，的量瞬间，v正正、v逆逆如何变化？过后如何变化？过后v正、正、v逆又逆又如何变化？反应还处于平衡状态吗？如何变化？反应还处于平衡状态吗？答案：增大答案：增大N2的量瞬间，的量瞬间，
5、v正正陡然增大、陡然增大、v逆逆不变；不变；过后过后v正正在在增大的那个数值上减少、增大的那个数值上减少、v逆逆逐渐增大，逐渐增大，v正正 v逆，平衡逆，平衡被打破，反应向正反应方向进行；一段时间后，被打破，反应向正反应方向进行；一段时间后，v正正 v逆，逆，建立了新平衡。建立了新平衡。第6页，本讲稿共28页N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H0答案：增大压强瞬间，相当于缩小容器体积，答案：增大压强瞬间，相当于缩小容器体积，v正正、v逆逆均均增大，但增大，但v正正增加的倍数大于增加的倍数大于v逆逆增加的倍数，所以增加的倍数，所以v正正 v逆逆，平衡被打破；过后，平衡被打破；过后v正正在增
6、加的那个数值上减少而在增加的那个数值上减少而v逆逆却在增加的那个数值上增大；却在增加的那个数值上增大；一段时间后，一段时间后，v正正 v逆逆，建，建立了新平衡。立了新平衡。3、升高环境温度的瞬间，、升高环境温度的瞬间，v正、正、v逆逆如何变化？过后如何变化？过后v正、正、v逆又逆又如何变如何变化？反应还处于平衡状态吗？化？反应还处于平衡状态吗？2、增大容器的压强的瞬间，增大容器的压强的瞬间，v正、正、v逆逆如何变化？过后如何变化？过后v正、正、v逆逆又如何变化？反应还处于平衡状态吗？又如何变化？反应还处于平衡状态吗？答案：升高温度瞬间，答案：升高温度瞬间，v正正、v逆逆均增大，但均增大，但v逆
7、逆增加的倍数增加的倍数v正正大于增加的倍数，所以大于增加的倍数，所以v逆逆 v正正，平衡被打破，反应向逆，平衡被打破，反应向逆反应方向进行；过后反应方向进行；过后v逆逆在增加的那个数值上减少而在增加的那个数值上减少而v正正却在增加的那个数值上增大；却在增加的那个数值上增大；一段时间后，一段时间后，v正正 v逆逆，建立了新平衡。建立了新平衡。第7页，本讲稿共28页4、增加使用催化剂的瞬间，、增加使用催化剂的瞬间，v正、正、v逆逆如何变化？过后如何变化？过后v正、正、v逆又逆又如如何变化？反应还处于平衡状态吗？何变化？反应还处于平衡状态吗？N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H0答案：使用催化
8、剂瞬间，答案：使用催化剂瞬间，v正正、v逆逆均增大，且均增大，且v正正增加的倍数等增加的倍数等于于v逆逆增加的倍数，所以增加的倍数，所以v正正=v逆逆，平衡不受影响，平衡不受影响，平衡不平衡不移动移动。第8页，本讲稿共28页 化学平衡移动的定义：化学上把这种化学平衡移动的定义：化学上把这种可逆反应中旧可逆反应中旧化学平衡的破坏化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程新化学平衡建立的过程叫做化学平叫做化学平衡的移动。衡的移动。化学平衡的移动方向的速率判断：化学平衡的移动方向的速率判断：、若外界条件变化引起、若外界条件变化引起v正正 v逆逆：平衡向平衡向 方向移动方向移动、若外界条件变化引起、若外界条
9、件变化引起v正正 v逆逆：平衡向平衡向 方向移动方向移动、若外界条件变化引起、若外界条件变化引起v正正 v逆逆：旧平衡未被破坏，平衡旧平衡未被破坏，平衡 化学平衡总往反应速率大的方向移动化学平衡总往反应速率大的方向移动正反应正反应逆反应逆反应不移动不移动第9页，本讲稿共28页影响因素：浓度影响因素：浓度（1）浓度对平衡的影响）浓度对平衡的影响实验2-5实验2-6第10页，本讲稿共28页结论：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小结论：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；增反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向大生成物
10、浓度或减小反应物浓度，化学平衡向反应方向移动。反应方向移动。正正逆逆思考：思考：1、某温度下，反应、某温度下，反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分达到平衡后，增加或移去一部分碳固体碳固体，化学平衡移动吗？为什么？化学平衡移动吗？为什么？第11页，本讲稿共28页2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？v正正和和 v逆逆怎样变化怎样变化？会同等程度的增大或减小吗？会同等程度的增大或减小吗？N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应中，压强变化和反应中，压强变化和NH3含含量
11、的关系量的关系压强（压强（MPa)15103060100NH3%2.09.216.435.553.669.4结论：压强增大，结论：压强增大，NH3增大，平衡向正反应方向移动。即增大，平衡向正反应方向移动。即压强增大，压强增大，v正正和和 v逆逆同时增大，但改变倍数不同；压强减小，同时增大，但改变倍数不同；压强减小，v正正和和 v逆逆同时减小，但改变倍数不同。同时减小，但改变倍数不同。第12页，本讲稿共28页压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g)cC(g)第13页，本讲稿共28页规律：规律：增大压强，化学平衡向增大压强，化学平衡向移动；移动；减小压强，化学平衡向减小压强，化学平衡向移动；体
12、积移动；体积相等的气体反应，压强改变，化学平衡相等的气体反应，压强改变，化学平衡。气体体积缩小方向气体体积缩小方向气体体积扩大方向气体体积扩大方向不移动不移动增大压强，气体总物质的量浓度增大，化学平衡向增大压强，气体总物质的量浓度增大，化学平衡向气体总物质的量浓度减小的方向移动；气体总物质的量浓度减小的方向移动；减小压强，气体的总物质的量浓度减小，化学平减小压强，气体的总物质的量浓度减小，化学平衡向气体总物质的量增大的方向移动。衡向气体总物质的量增大的方向移动。第14页，本讲稿共28页vtv正正=v逆逆v正正=v逆逆结论：结论：压强变化不影响体积相等的气体反应压强变化不影响体积相等的气体反应的
13、化学平衡的化学平衡讨论：压强的变化不会影响固体或液体物质的反讨论：压强的变化不会影响固体或液体物质的反应速率，压强的变化会使固体或液体反应的化学应速率，压强的变化会使固体或液体反应的化学平衡移动吗？平衡移动吗？aA(g)+bB(g)cC(g)当当a+b=c时时第15页，本讲稿共28页结论：结论：无气体参加的反应，压强的改变，无气体参加的反应，压强的改变，不能使化学平衡移动不能使化学平衡移动强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率速率，化学平衡，化学平衡。不变不变不移动不移动讨论：在讨论：在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)密闭反密闭反应体系中，充
14、入应体系中，充入He气体：气体：容积不变时，容积不变时，反应物质浓度反应物质浓度，反应速率，反应速率，化，化学平衡学平衡；气体压强不变时，气气体压强不变时，气体总物质的浓度体总物质的浓度，化学平衡向，化学平衡向 方向移动方向移动不变不变不变不变不移动不移动减小减小逆反应逆反应第16页，本讲稿共28页3、温度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？v正正和和 v逆逆怎样变化？怎样变化？结论：温度升高结论：温度升高，v正正和和 v逆逆同时同时增大，但改变增大，但改变倍数不同倍数不同；温度降低温度降低，v正正和和 v逆逆同
15、时减小同时减小，但，但改变倍数不同改变倍数不同；问题：温度的变化如何改变问题：温度的变化如何改变 不同反应的不同反应的v正正和和 v逆逆的倍数的倍数？第17页，本讲稿共28页【实验实验25】温度对平衡的影响：温度对平衡的影响：2NO2 N2O4（正反应放热）（正反应放热）实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，平衡向，平衡向 方向移动；温度降低，方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅，混合气体颜色变浅，平衡向，平衡向 方向移动方向移动NO2浓度增大浓度增大逆反应逆反应NO2浓度减小浓度减小正反应正反应V正正=V逆逆V正正V逆逆t1t（s）V（molL-1S-1
16、）0T2升温升温V”正正=V”逆逆V逆逆V正正第18页，本讲稿共28页温度对化学平衡的影响：第19页，本讲稿共28页改改变变的条件的条件平衡移平衡移动动的方向的方向平衡移平衡移动动的的结结果果增大反增大反应应物物浓浓度度减小反减小反应应物物浓浓度度增大生成物增大生成物浓浓度度减小生成物减小生成物浓浓度度增大体系增大体系压压强强减小体系减小体系压压强强升高体系温度升高体系温度降低体系温度降低体系温度小结：小结：正反应方向正反应方向 使反应物浓度减小使反应物浓度减小逆反应方向逆反应方向 使反应物浓度增大使反应物浓度增大逆反应方向逆反应方向 使生成物浓度减小使生成物浓度减小 正反应方向正反应方向 使
17、生成物浓度增大使生成物浓度增大aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)H c+d 正反应方向正反应方向 体系压强减小体系压强减小逆反应方向逆反应方向 体系压强增大体系压强增大逆反应方向逆反应方向 体系温度减低体系温度减低 正反应方向正反应方向 体系温度升高体系温度升高 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（浓度、温度、压强等），（浓度、温度、压强等），平衡就向能够使这种平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动改变减弱的方向移动。第20页，本讲稿共28页4、化学平衡移动原理、化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温原理：如果改变影响平衡的
18、一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动向移动、此原理只适用于已达平衡的体系、此原理只适用于已达平衡的体系、平衡移动方向与条件改变方向相反，例如：增、平衡移动方向与条件改变方向相反，例如：增大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向；增大压强，大浓度，平衡移向减小这种浓度的方向；增大压强，向减小压强方向移动。向减小压强方向移动。说明：说明：、“减弱减弱”的含义：平衡移动后结果变化的方向不的含义：平衡移动后结果变化的方向不变，但程度减小。例如，增加反应物浓度平衡移动后变，但程度减小。例如，增加反应物浓度平衡移动后该反应物浓度仍增加，只是
19、增加的程度比没有平衡移该反应物浓度仍增加，只是增加的程度比没有平衡移动时要小。动时要小。第21页，本讲稿共28页若若N2的平衡浓度为的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入，其他条件不变时，充入N2使其使其浓度增大到浓度增大到b mol/L后平衡向后平衡向 方向移动，达到新平衡后，方向移动，达到新平衡后，N2的浓度为的浓度为c mol/L，则，则a、b、c的大小为的大小为 ；若平若平衡体系的压强为衡体系的压强为P1，之后缩小反应体系体积使压强增大到，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2，此时平衡向，此时平衡向方向移动，达到新平衡后方向移动，达到新平衡后 体系的压强体系的压强为为P3，则
20、，则P1、P2、P3 的大小为的大小为 ；若平衡体若平衡体系的温度为系的温度为T1，之后将温度升高到，之后将温度升高到 T2，此时平衡向，此时平衡向方向移动，达到新平衡后方向移动，达到新平衡后 体系的温度为体系的温度为T3，则，则T1、T2、T3 的大的大小为小为 。正反应正反应 a c b正反应正反应P1 P3 P2逆反应逆反应T1 T3 T2讨论：反应讨论：反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H P P 1 1T T2 2 T pm+n pH 0C%C%t t0 0T T2 2 P P2 2T T1 1 P P2 2T T1 1 P P1 1练习练习2:第25页，本讲稿共28页3.恒
21、温下恒温下,反应反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由的物质的量浓度由0.1mol/L增大到增大到0.19mol/L,下列判断正确的是下列判断正确的是:A.ab+c B.ab+c C.ab+c D.ab=c A第26页，本讲稿共28页练习练习4对于对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有如有如下图所示的变化，图中下图所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示：A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系
22、中的A%D、平衡体系中的、平衡体系中的C%PY100200300A、D第27页，本讲稿共28页课堂练习课堂练习5.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加生成物的百分含量一定增加 生成物的生成物的产量一定增加产量一定增加 反应物的转化率一定增大反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于正反应速率一定大于逆反应速率逆反应速率 使用了合适的催化剂使用了合适的催化剂 A (B)(C)(D)B第28页，本讲稿共28页