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文档简介

1、1 L1 L1 L 加入加入1 mol N23 mol H2 再加入再加入1mol N23 mol H2虚拟状态虚拟状态1 L2 L加压加压达平衡状态达平衡状态1达平衡状态达平衡状态3结论:结论:恒容条件下,在可逆反应中若气态反应物的浓度均按比例恒容条件下,在可逆反应中若气态反应物的浓度均按比例改变,视为改变,视为加压或减压加压或减压。 N2 + 3H2 2NH3 (恒(恒T、V) 起始起始 1 mol 3 mol 达平衡状态达平衡状态1 改变改变1 增加增加 1 mol 达平衡状态达平衡状态2 改变改变2 增加增加 1 mol 3 mol 达平衡状态达平衡状态3讨论讨论2:浓度浓度C 转化率

2、转化率a 体积百分数体积百分数? 恒温恒温恒容恒容2molSO2 1mol O22mol SO2 1mol O22SO2 + O2 2SO3 2mol SO2 1mol O2开始开始SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态4mol SO2 2molO2 SO2 a%O2 b%SO3 c%SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 a%O2 b%SO3 c%平衡状态平衡状态SO2 O2 SO3 平衡状态平衡状态?此过程相当于此过程相当于加压,在等效加压,在等效平衡的基础上平衡的基础上正向移动正向移动(2)(2)勒夏特列原理勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一如果改变

3、影响化学平衡的条件之一( (如温度、压强、以及参如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度加反应的化学物质的浓度) ),平衡将向着能够,平衡将向着能够 的方向移动。的方向移动。减弱这种改减弱这种改变变移动方向:移动方向: 增谁减谁增谁减谁 减谁增谁减谁增谁移动结果:移动结果: 增者必增增者必增 减者必减减者必减 原理的适用范围:原理的适用范围:已达平衡已达平衡的可逆反应。的可逆反应。 适用条件:一个适用条件:一个能影响平衡移动能影响平衡移动的外界条件。的外界条件。练习:练习:反应反应2A(g)2B(g)+E(g) (正反应是吸热反应)(正反应是吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,达到平衡

4、时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,的浓度增大,应采取的措施是:应采取的措施是: ( )A. 加压加压 B. 减压减压 C. 减少减少E的浓度的浓度 D. 降温降温D 讨论:讨论:反应反应 2NO2(g) N2O4(g),达平衡后迅速,达平衡后迅速压缩活塞,压缩活塞,可观察到什么现象?浓度如何变化?可观察到什么现象?浓度如何变化?颜色突然加深,然后逐渐变浅,但比原平衡状态时深。颜色突然加深,然后逐渐变浅,但比原平衡状态时深。若改为若改为H2+I2 2HI 呢?呢?颜色加深颜色加深1 1可逆反应可逆反应“二同一不能二同一不能”(1)“(1)“二同二同”:同一条件下同一条件下;正、逆反应同时进行

5、正、逆反应同时进行。(2)“(2)“一不能一不能”:不能进行到底不能进行到底。 化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果,反应混合体系中各组分的浓度不变,但结果,反应混合体系中各组分的浓度不变,但反应物与生成物的浓度不一定相等,与方程式反应物与生成物的浓度不一定相等,与方程式的计量系数不一定成比例。且一经建立化学平的计量系数不一定成比例。且一经建立化学平衡状态,不会因时间的变化而变化,但因外部衡状态,不会因时间的变化而变化,但因外部条件的改变会引起化学平衡的改变。条件的改变会引起化学平衡的改变。浓度浓度压强压强温度温度催化剂催化剂固体颗粒的大小固体颗粒的

6、大小借助图像,分析影响化学平衡的因素(1)影响化学平衡的因素若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:注意:注意:1、增大反应物浓度(或增大生成物浓度),新旧平衡比较:增大反应物浓度(或增大生成物浓度),新旧平衡比较: v正正= v 逆逆 v正正= v 逆逆 减小反应物浓度(或减小生成物浓度),新旧平衡比较:减小反应物浓度(或减小生成物浓度),新旧平衡比较: v正正= v 逆逆 v正正= v 逆逆 2、固体、纯液体(水)浓度为常数,其量的增减不影响、固体、纯液体(水)浓度为常数,其量的增减不影响 v正正、 v 逆逆故平衡不移动。故平衡不移动。(不会不会) 思考:思考: C(s)+H2O

7、(g) CO(g)+H2(g) (恒(恒T、V) 增大增大C的用量,平衡会移动吗?的用量,平衡会移动吗?应用:应用:在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的在生产上往往采用增大容易取得的或成本较低的 反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用。反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用。思考:思考:对反应对反应 H2+I2 2HI 在压强为在压强为P1时,时,HI%随时间变化如图所示。当压强增大为随时间变化如图所示。当压强增大为P2时,时,图形将如何改变?图形将如何改变?HI%t注意:注意:1、 对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应,压强对反应前后气态物质总体积无变化的可逆反应,

8、压强改变对正、逆反应速率改变倍数相同,因此,平衡不发生移动。改变对正、逆反应速率改变倍数相同,因此,平衡不发生移动。但是加压,达平衡快;减压,达平衡慢。体系颜色加深。但是加压,达平衡快;减压,达平衡慢。体系颜色加深。 2、对只有固态或液态物参与的反应,压强改变对平衡无影响。、对只有固态或液态物参与的反应,压强改变对平衡无影响。 催化剂的使用能以催化剂的使用能以同等程度同等程度改变正反应速率和逆反应速率,改变正反应速率和逆反应速率,故对化学平衡移动没有影响,只是能改故对化学平衡移动没有影响,只是能改变反应达平衡所需时间。变反应达平衡所需时间。生成物生成物%t讨论讨论1:向盛有向盛有N2 、H2的

9、反应器中充入氦气的反应器中充入氦气(1)若为恒温、恒容,充入氦气后平衡如何移动?)若为恒温、恒容,充入氦气后平衡如何移动?(2)若为恒温、恒压,充入氦气后平衡如何移动?)若为恒温、恒压,充入氦气后平衡如何移动?不移动不移动逆向移动逆向移动增大增大增大增大 N2 + 3H2 2NH3 (恒(恒T、V) 起始起始 1 mol 3 mol 达平衡状态达平衡状态1 改变改变1 增加增加 1 mol 达平衡状态达平衡状态2 改变改变2 增加增加 1 mol 3 mol 达平衡状态达平衡状态3平衡状态平衡状态3与平衡状态与平衡状态1比较:比较:H2的转化率的转化率_,N2的转化率的转化率_。讨论讨论2:结

10、论:结论:恒容条件下,在可逆反应中若气态反应物的浓度均按比例恒容条件下,在可逆反应中若气态反应物的浓度均按比例改变,视为改变,视为加压或减压加压或减压。1 L1 L1 L 加入加入1 mol N23 mol H2 再加入再加入1mol N23 mol H2虚拟状态虚拟状态1 L2 L加压加压达平衡状态达平衡状态1达平衡状态达平衡状态31、在一密闭恒容容器中充入在一密闭恒容容器中充入1 mol NO2,建立如下平衡:,建立如下平衡:,测得,测得NO2的转化率为的转化率为a%。在该条件下,。在该条件下,再充入再充入1 mol NO2,待新平衡建立时,又测得,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为的

11、转化率为b%。 a、b的大小关系为的大小关系为_。2NO2N2O4a% 2P乙乙 BSO3的质量的质量m:m甲甲m丙丙 2m乙乙 Cc(SO2)与与c(O2)之比之比k:k甲甲k丙丙 k乙乙 D反应放出或吸收热量的数值反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲甲G丙丙 2Q乙乙讨论讨论2:讨论讨论3: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,达到平衡时,A、B和和C的物质的量分的物质的量分别为别为4mol、2mol和和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移

12、的是(中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( ) A 均减半均减半 B 均加倍均加倍 C 均增加均增加1mol D 均减少均减少1molC两次平衡时两次平衡时各组分百分量、各组分百分量、c相同相同,n同比例变化同比例变化投料换算成相同物质表投料换算成相同物质表示时示时等比例等比例恒温恒压恒温恒压两次平衡时两次平衡时各组分百分量各组分百分量相同,相同,n、c同比例变化同比例变化投料换算成相同物质表投料换算成相同物质表示时示时等比例等比例恒温恒容恒温恒容(n(g)=0)两次平衡时两次平衡时各组分百分量、各组分百分量、n、c均相同均相同投料换算成相同物质表投料换算成相同物质表示时示时量相同量

13、相同恒温恒容恒温恒容(n(g)0)结果结果等效条件等效条件条件条件 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 全等平衡全等平衡等比平衡等比平衡等比平衡等比平衡恒温恒压呢?恒温恒压呢?ADD1、将将3molA和和1molB放入恒温恒容的密闭容器中放入恒温恒容的密闭容器中,发生如下发生如下3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),达到平衡后,达到平衡后C的含量为的含量为 w %,若维持温度和体积不变,按下列若维持温度和体积不变,按下列4种配比投料,平衡后种配比投料,平衡后C的含量的含量仍为仍为 w %的是的是 ( ) A. 6mol A + 2mol B B. 3mol A + 1

14、mol B + 2mol C C. 1mol B + 2mol C + 1mol D D. 2mol C + 1mol D(6 2 0 0)(3 1 2 0)(3 2 0 0)(3 1 0 0)2、 在一恒定的容器中充入在一恒定的容器中充入2 mol A和和1mol B 发生反应:发生反应: 2A (g)+B(g) C(g) 达到平衡后,达到平衡后,C的体积分数为的体积分数为W%,若维持容器的容积和温度不变,按起始,若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol 充入容器,达充入容器,达到平衡后,到平衡后,C的体积分数仍为的体积分数仍为W

15、%,则,则x的值为的值为 ( )A. 只能为只能为2 B. 只能为只能为3 C. 可能是可能是2,也可能是,也可能是3 D. 无法确定无法确定 C3、在一有催化剂、体积可变的密闭容器中,已知加入在一有催化剂、体积可变的密闭容器中,已知加入1molN2和和4mol H2反应达平衡时生成反应达平衡时生成a mol NH3,在同温,同压下保持平衡时,在同温,同压下保持平衡时各组分的体积分数不变,对以下各组分的体积分数不变,对以下-的状态,填写空白:的状态,填写空白:N2 + 3H2 2NH3起起 1 4 0 a n(NH3)平平 1.5 6 0 _ _ _ 1 0.5a m g(g4m) _ _1.

16、5a00.52g- -8m(g-3m)a2体积体积N26体积体积H2大气大气4、在一定温度下,把在一定温度下,把2体积体积N2和和6体积体积H2通入一个带活塞的体积可通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图所示)。容器中发生以变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图所示)。容器中发生以下反应:下反应:N2+3H2 2NH3(放热),若达到平衡后,测得混合气(放热),若达到平衡后,测得混合气体的体积为体的体积为7体积。据此回答下列问题:体积。据此回答下列问题:(1)保持上述反应温度不变,设)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的N2、H2和和NH3

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