化学平衡的移动(第2课时温度对化学平衡移动的影响勒夏特列原理)(课件)-高二化学(2019选择性必修1)_第1页
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文档简介

专题二第三单元化学平衡的移动02温度对化学平衡移动的影响勒夏特列原理温度变化对化学平衡的影响实验浸泡在冰水中浸泡在热水中现象移动方向结论探究温度对化学平衡的影响

∆H=-56.9kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色温度变化对化学平衡的影响温度变化对化学平衡的影响实验浸泡在冰水中浸泡在热水中现象颜色变浅

颜色加深移动方向结论向正反应方向移动向逆反应方向移动

∆H=-56.9kJ/mol

2NO2(g)N2O4(g)红棕色无色升高温度,平衡向正反应方向移动(即吸热方向)降低温度,平衡向逆反应方向移动(即放热方向)[Co(H2O)6]2++4Cl-

[CoCl4]2-+6H2O(粉红色)(蓝色)温度变化对化学平衡的影响ΔH>0升高温度,平衡向正反应方向移动(即吸热方向)降低温度,平衡向逆反应方向移动(即放热方向)温度变化对化学平衡的影响②降低温度,平衡向放热反应方向移动。温度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时:①升高温度,平衡向吸热反应方向移动。任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。温度变化对化学平衡的影响用v-t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响平衡向逆反应方向移动t1时刻,升高温度v′正、v′逆均增大吸热反应方向的v′逆增大幅度大v′逆>v′正已知反应:mA(g)+nB(g)

pC(g)

ΔH<0,当反应达平衡后,若温度改变:温度变化对化学平衡的影响用v-t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响平衡向正反应方向移动t1时刻,降低温度v′正、v′逆均减小吸热反应方向的v′逆减小幅度大v′正>v′逆已知反应:mA(g)+nB(g)

pC(g)

ΔH<0,当反应达平衡后,若温度改变:催化剂对化学平衡的影响当其他条件不变时,催化剂能够同等程度地改变正逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响,即不能改变平衡混合物的组成,但可缩短达到化学平衡所需的时间。催化剂能影响化学平衡的移动吗?改变反应条件化学平衡移动方向移动规律增大反应物浓度向正反应方向减小反应物浓度向逆反应方向增大压强向气体体积缩小方向减小压强向气体体积增大方向升高温度降低温度向降低温度的方向向升高温度的方向向吸热反应方向向放热反应方向向减少反应物浓度的方向向增大反应物浓度的方向向减小压强的方向向增大压强的方向勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。勒夏特列(1850—1936)勒夏特列原理:也称化学平衡移动原理勒夏特列原理平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变,但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。所有的动态平衡,用于定性判断平衡移动的方向,解释平衡移动造成的结果或现象等。适用范围:注意如:原平衡(100℃)→升温到200℃→减弱(降温)→向吸热方向移动→新平衡(温度介于100-200℃之间)勒夏特列原理向一密闭容器中通入1molN2、3molH2发生反应:N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH<0,一段时间后达到平衡,当改变下列条件后,请填写下列内容:(1)若增大N2的浓度,平衡移动的方向是

;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是

。但新平衡时的浓度

原平衡时的浓度。(2)若升高温度,平衡移动的方向是

;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是

。但新平衡时的温度

原平衡时的温度。(3)若增大压强,平衡移动的方向是

;达新平衡时的压强与改变时相比较,其变化是

。但新平衡时的压强

原平衡时的压强。正向移动减小大于逆向移动降低高于正向移动减小大于化学反应的调控应用-化学反应的调控德国化学家哈伯向合成氨发起冲击。1908年7月,他在实验室用氮气和氢气在600℃、20MPa下得到了氨,但是产率只有2%。哈伯合成氨所用装置冷却室反应器出水口干燥室液态NH3出口进水口未反应气体通过循环泵返回压缩N2和H2进口理论分析——合成氨反应有什么样的特点?如何通过选择反应条件提高平衡混合物中氨的含量?

对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强提高平衡混合物中氨的含量N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H=-92.4kJ/mol

1.

从化学平衡分析化学反应的调控n(N2):n(H2)≈1:3及时移走产生的氨降低增大

低温可以提高平衡混合物中氨的含量。n(N2):n(H2)≈1:310MPa实践探索——通过实验验证理论

采用控制变量法化学反应的调控实验结果:理论分析:

①温度低温可提高平衡混合物中氨的含量

压强越大越有利于提高平衡混合物中氨的含量。n(N2):n(H2)≈1:3400℃实践探索——通过实验验证理论

采用控制变量法化学反应的调控实验结果:理论分析:

②压强升高压强可提高平衡混合物中氨的含量化学反应的调控为什么没有在常温合成氨?合成氨难在哪儿?还有什么因素制约氨的合成?常温下合成氨化学反应速率很小!原料气n(N2):n(H2)≈1:3及时移走产生的氨

低温和高压从化学平衡看,合成氨的适宜条件

合成氨反应为什么慢?

2.从化学反应速率分析——活化能高如何增大合成氨的化学反应速率?对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用怎样降低反应的活化能?——改变反应历程化学反应的调控对合成氨反应的影响影响因素浓度温度压强催化剂增大合成氨的反应速率增大升高增大使用提高平衡混合物中氨的含量n(N2):n(H2)≈1:3及时移走产生的氨降低增大无影响化学反应的调控

3.综合分析实现工业生产:综合考虑成本要低!①压强从化学反应速率与化学平衡考虑,都是压强越大越好。

综合成本与设备耐压:

10MPa~30MPa化学反应的调控

3.综合分析③催化剂增大化学反应速率,不改变平衡混合物的组成。

现在常用铁,其活性最好的温度为500℃左右。化学反应的调控②温度低温可以提高平衡混合物中氨的含量,但低温会减小化学反应速率。在温度与压强的最佳条件下,平衡混合物中氨的含量仍不高,怎么办?

温度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.4化学反应的调控不断将氨液化,并移去液氨明确目的

可行性确定反应原理分析实验摸索

找条件化学平衡反应速率设备可行成本核算

如何为一个化学反应选择适宜的生产条件?化学反应的调控延时符课堂小结0102温度对化学平衡移动的影响勒夏特列原理03化学反应的调控课堂练习1、已知:CO(g)+NO2(g)

CO2(g)+NO(g)在一定条

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