反应条件对化学平衡的影响

1、一、化学平衡常数一、化学平衡常数 nBmAqDpCmA + nB pC + qDK =二、平衡转化率二、平衡转化率()%100)()(%100)%(00AcAAcAAAA的初始浓度的平衡浓度的初始浓度 逆逆 等等 动动 定定 变变对象：可逆反应对象：可逆反应正逆正逆 ( (对同一物质对同一物质) )动态平衡，反应仍在继续进行动态平衡，反应仍在继续进行各组分的各组分的百分含量百分含量保持不变保持不变 外界条件发生外界条件发生改变改变使正使正逆逆, ,各组成成各组成成分的含量就要改变，进而建立新平衡而使化分的含量就要改变，进而建立新平衡而使化学平衡发生移动。学平衡发生移动。化学平衡状态的特征化学平

2、衡状态的特征知识回顾知识回顾什么是化学平衡状态的什么是化学平衡状态的移动移动呢？呢？ 三、三、反应条件对化学平衡的影响反应条件对化学平衡的影响第2节 化学反应的限度一、化学平衡的移动一、化学平衡的移动 1、概念可逆反应由一个 变为另一个 的过程。 2、原因条件条件的改变引起反应速率的改变，使 。 3、平衡移动的结果 正、逆反应速率发生改变，平衡混合物中各组分的浓度(或百分含量)发生 ；最后达到新条件下的 。平衡状态平衡状态平衡状态平衡状态v(正正)v(逆逆)改变改变新平衡状态新平衡状态原平原平衡衡条件改变条件改变v正正v逆逆一段时间后一段时间后新平衡新平衡这些条件如何影响化学平衡？温度温度浓度

3、浓度压强压强红棕色红棕色 序序号号实验内容实验内容实验实验记录记录实验结论实验结论( (平衡移动平衡移动方向方向) )温度变化温度变化混合气体颜色混合气体颜色c(NO2)1 1将充有将充有NO2的烧的烧瓶放入冷水中瓶放入冷水中2 2将充有将充有NO2的烧的烧瓶放入热水中瓶放入热水中降温降温颜色变浅颜色变浅减小减小正向正向升温升温颜色变深颜色变深增大增大逆向逆向二、反应条件对化学平衡的影响二、反应条件对化学平衡的影响1、温度的影响、温度的影响正正 向向正正 向向 升高升高温度，平衡向温度，平衡向吸热方向吸热方向移动；移动；降低降低温度，平衡温度，平衡向向放热方向放热方向移动。移动。降温降温HI

4、=0.80molL-1H2 =0.40molL-1I2 =0.40molL-1升温升温HI =1.20molL-1H2 =0.20molL-1I2 =0.20molL-1N2= 19.5 molL-1H2 =38.5 molL-1NH3 =11 molL-1N2 =20molL-1H2 =40molL-1NH3 =10molL-1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H02NH3(g) N2(g) + 3H2(g) H= + 92.2kJmol-11002.00.0015K/ (molL-1)2873673473 T/K0.6016.8K/ (molL-1)-1333298T/K2NO2(

5、g) 温度温度对化学平衡的影响是通过对化学平衡的影响是通过改变平衡常数改变平衡常数实现的。实现的。 1、在一定条件下、在一定条件下,反应反应CO + NO2 CO2 + NO达到平衡后，降低温度，混合达到平衡后，降低温度，混合气体的颜色变浅。下列判断正确的是气体的颜色变浅。下列判断正确的是( ) A. 正反应为吸热反应正反应为吸热反应 B. 正反应为放热反应正反应为放热反应 C. CO的平衡转化率降低的平衡转化率降低 D. 各物质的浓度不变各物质的浓度不变B 2、在一定体积的、在一定体积的 密闭容器中，反应密闭容器中，反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 的化学平衡常

6、数和温度的关系如下表：的化学平衡常数和温度的关系如下表：t t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式该反应的化学平衡常数表达式K= 。 (2)该反应的正反应为该反应的正反应为 反应反应(填填”吸热吸热”或或”放热放热”)。 (3)某温度下某温度下,平衡浓度符合下式：平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2) =c(CO) c(H2O)，可判断此时的温度为，可判断此时的温度为 。吸热吸热COH2OCO2H2830FeCIFeCI3 3KSCNKSCNFeCI3现象现象: ， 结论结论: 。 现象现象: ，结

7、论，结论: 。原理：原理：Fe3+ + nSCN Fe(SCN)n 3n黄色黄色 血红色血红色2、浓度的影响、浓度的影响研究对象：研究对象：红色加深红色加深红色加深红色加深平衡右移平衡右移平衡右移平衡右移活动活动探究探究浓度对化学平衡影响的原因: 说说明明： 改变改变纯固体、纯液体的量纯固体、纯液体的量对化学对化学平衡无影响。平衡无影响。2、浓度的影响(1)规律(在其他条件不变的情况下)：增大反应物浓度或减小生成物浓度：平衡 移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度：平衡 移动。(2)原因：浓度的改变导致 的改变。正向正向逆向逆向浓度商浓度商Q 改变纯固体、纯液体的量对化学平衡无影响。改变纯固体、

8、纯液体的量对化学平衡无影响。 【思考思考讨论讨论】 1、可逆反应、可逆反应H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一定条在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化浓度有何变化? 增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度 加入更多的碳加入更多的碳 增加增加H2浓度浓度2、增加反应的物质的量，物质的浓度一定会增大吗？平、增加反应的物质的量，物质的浓度一定会增大吗？平衡会怎样移动？衡会怎样移动？固体或纯液体用量增减，平衡不移动。固体或纯液体用量增减，平衡不移动。增大增大减小减小不移动不移动 2SO2(g) + O2(g) 2SO

9、3(g) H = _ 197.8kJmol-1是硫酸制造工业的基本反是硫酸制造工业的基本反 应。在生产中通常采用通应。在生产中通常采用通入入过量的空气过量的空气的方法。为什么？的方法。为什么？ 提高提高O2在原料气中的比例，使在原料气中的比例，使SO2的平衡的平衡转化率提高，从而降低生产成本。转化率提高，从而降低生产成本。思考思考实际生产：实际生产：增大廉价物质的浓度增大廉价物质的浓度及时将生成物从及时将生成物从混合物中分离出去。目的：混合物中分离出去。目的：正移正移条件改变条件改变平衡移动方向平衡移动方向升温升温降温降温增增c(SO2)鼓入过量的空气鼓入过量的空气及时分离及时分离SO3一定温

10、度下，在密闭容器中发生的反应一定温度下，在密闭容器中发生的反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) , 三支针筒中均抽入三支针筒中均抽入10mlNO2气体，将针筒前端闭。气体，将针筒前端闭。 原理：原理：N2O4 2NO2（1）将第二支针筒活塞迅速推至）将第二支针筒活塞迅速推至5ml处处（现象如下图中（现象如下图中a b c 所示）所示）（2）将第三支针筒活塞迅速拉至）将第三支针筒活塞迅速拉至20ml处。处。（现象如下图中现象如下图中a1 b1 c1 所示）所示）请观察针筒中气体颜色变化，并尝试用化学平衡移动的观点请观察针筒中气体颜色变化，并尝试用化学平衡移动的观点进行解释。进行解释。

11、a1b1c1观察观察.思考思考bca压强对2NO2(g) N2O4(g)的影响条件颜色变化平衡移动p增大p 减小向正反应方向移动向逆反应方向移动物理物理变化变化平衡平衡移动移动瞬间变深逐渐变浅瞬间变浅物理物理变化变化逐渐变深平衡平衡移动移动再如：再如：向气体体积缩小的方向移动向气体体积缩小的方向移动向气体体积增大的方向移动向气体体积增大的方向移动条件改变条件改变平衡移动方向平衡移动方向压强增大压强增大压强减小压强减小N2(气气) + 3H2 (气气) 2NH3(气气)压强压强(MpaH3 (%)2.09.216.435.553.669.44500C时时N2与与H2反应

12、合成反应合成NH3的数据的数据分析：分析： B、减小减小压强，会使化学平衡向着压强，会使化学平衡向着气体体积增气体体积增大大的方向移动。的方向移动。3、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响结论结论: (在其它条件不变的情况下在其它条件不变的情况下)(1)对于反应前后对于反应前后气体体积改变气体体积改变的反应的反应 A、增大增大压强，会使化学平衡向着压强，会使化学平衡向着气体体积缩气体体积缩小小的方向移动。的方向移动。(2)对于反应前后对于反应前后气体体积不变气体体积不变的反应的反应C: 改变压强，化学平衡不移动。改变压强，化学平衡不移动。即：即： 在其它条件不变的情况下，在其它条件不变的

13、情况下，vg=0,改变压强改变压强,平衡不移动平衡不移动vg0,增大压强，平衡向气态物质系数减小方向移增大压强，平衡向气态物质系数减小方向移动动vgp B、A的转化率降低的转化率降低 C、平衡向逆反应方向移动、平衡向逆反应方向移动 D、C的体积分数增加的体积分数增加BC【例【例3】在在AB（s） C反应中，若增加压反应中，若增加压强或降低温度，强或降低温度，B的转化率均增大，则反应体系的转化率均增大，则反应体系应是（应是（ ）A、A是固体，是固体，C是气体，正反应吸热是气体，正反应吸热 B、A是气体，是气体，C是液体，正反应放热是液体，正反应放热C、A是气体，是气体，C是气体，正反应放热是气体

14、，正反应放热 D、A是气体，是气体，C是气体，正反应吸热是气体，正反应吸热B4、催化剂对化学平衡的影响：催化剂对化学平衡的影响： 同等程度同等程度改变化学改变化学反应速率，反应速率，V正正= V逆逆，只改变反应，只改变反应到达平衡所到达平衡所需要的需要的时间时间，而，而不影响化学平衡的移动不影响化学平衡的移动。V（molL-1S-1）V正正= V逆逆t1T(s)0V正正= V逆逆催化剂对可逆反应的影响：催化剂对可逆反应的影响： 下下列事实中列事实中不能不能用平衡移动原理解释的是用平衡移动原理解释的是( ) (A) 密闭、低温是存放氨水的必要条件密闭、低温是存放氨水的必要条件 (B) 实验室用排

15、饱和食盐水法收集氯气实验室用排饱和食盐水法收集氯气 (C) 硝酸工业生产中，使用过量空气以提高硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率的利用率 (D) 在在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化溶液中，加入铁粉以防止氧化D课堂练习课堂练习2. 在高温下，反应在高温下，反应2HBr(g) H2 (g) + Br2 (g) （正反应吸热）达到平衡，要使混气（正反应吸热）达到平衡，要使混气颜颜色加深色加深，可采取的方法是，可采取的方法是（ ）A减压减压B缩小体积缩小体积C升温升温D增大增大H2浓度浓度 B、C小结：条件对平衡的影响化学化学平衡平衡浓度浓度温度温度压强压强c c( (反应物反应物

16、) )增大，增大，平衡正向移动。平衡正向移动。T T 升高，平衡向吸升高，平衡向吸热反应方向移动。热反应方向移动。P P 增大，平衡向气体体增大，平衡向气体体积减小的方向移动。积减小的方向移动。催化剂不催化剂不影响平衡影响平衡 早在早在18881888年，法国科学家年，法国科学家勒勒夏特列夏特列就发现了这其中的就发现了这其中的规律，并总结出著名的勒规律，并总结出著名的勒夏夏特列原理，也叫特列原理，也叫化学平衡移动化学平衡移动原理原理：改变影响化学平衡的改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。弱这种改变的方向移动。说明：说明：研究对象一定是研究对象

17、一定是处于平衡状态的可逆反应；处于平衡状态的可逆反应；只适用于只适用于改变影响平衡的一个条件；改变影响平衡的一个条件；平衡的移动结平衡的移动结果只能果只能“减弱减弱”而不能而不能“消除消除”这种改变。这种改变。B【能力提升】 对于反应对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0， 填写改变的条件及平衡移动的方向。填写改变的条件及平衡移动的方向。t1时，时， ，平衡向，平衡向 移动。移动。t2时，时， ，平衡向，平衡向 移动。移动。t3时，时， ，平衡向，平衡向 移动。移动。t4时，时， ，平衡向，平衡向 移动。移动。使用催化剂使用催化剂不移动不移动正向正向正向正向正向正向增大反应物

18、浓度增大反应物浓度降温降温压缩体积压缩体积等效平衡的情况：等效平衡的情况：1，等温等容时，等温等容时，2等温等容时，等温等容时，3、等温等压时，、等温等压时，、等效平衡问题、等效平衡问题：反应前后气体反应前后气体体积不等体积不等的可逆反应，只改变起始充入的可逆反应，只改变起始充入量，通过方程式系数换算成同一半边的物质的物质的量，通过方程式系数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡量与原平衡相同相同则两平衡等效；则两平衡等效；反应前后气体反应前后气体体积相等体积相等的可逆反应，只要起始充入的物的可逆反应，只要起始充入的物质的量（或经过转换后的量），与原平衡质的量（或经过转换后的量），与原平衡成比例成比例则两平则两平衡等效；衡等效；改变起始充入量，只要换算成同一边的个物质的物改变起始充入量，只要换算成同一边的个物质的物质的量后与原平衡质的量后与原平衡成比例成比例，则两平衡等效。，则两平衡等效。1.某温度下，在一容积可变的容器中，反应某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A g B g 2C g 达到平衡时，达到平