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1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和 化學(xué)平衡 2021年 1月 25日星期一 第三節(jié) 化學(xué)平衡 第二課時(shí) 影響化學(xué)平衡移動的因素 化學(xué)平衡的移動 思考:反應(yīng)條件改變是如何影響化學(xué)平衡? 一定條件下 的化學(xué)平衡 v正 v逆 ,反 應(yīng)混合物中 各組分的含 量恒定 條件改變 反應(yīng)速率改變, 且變化量不同 非平衡狀態(tài) 平衡被破壞 v正 v逆 ,反 應(yīng)混合物中 各組分的含 量 不斷 變化 一定時(shí)間后 新條件下的新化學(xué)平衡 v 正 v 逆 , 反應(yīng)混合物 中各組分的 含量恒定 平衡狀態(tài) 平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡的移動 一、化學(xué)平衡的移動 總結(jié):化學(xué)平衡的研究對象是 ,化學(xué)平 衡是有條件限制的 平衡,只有在 時(shí)才能保持平衡,
2、當(dāng)外界條件(濃度、溫度、壓 強(qiáng))改變時(shí),化學(xué)平衡會被 ,反應(yīng)混合物里 各組分的含量不斷 ,由于條件變化對正 逆反應(yīng)速率的影響不同,致使 v正 v逆 ,然后在新 條件下建立 可逆反應(yīng) 動態(tài) 條件一定 破壞 發(fā)生變化 新的平衡 1、化學(xué)平衡移動的定義: 化學(xué)上把這種 可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破 壞 、 新化學(xué)平衡建立的過程 叫做化學(xué)平衡的移 動 2、化學(xué)平衡的 移動方向的 速率 判斷 : 若外界條件變化引起 v正 v逆 : 平衡向正反應(yīng)方向移動 若外界條件變化引起 v正 v逆 : 平衡向逆反應(yīng)方向移動 若外界條件變化引起 v正 v逆 : 舊平衡未被破壞,平衡不移動 二、影響化學(xué)平衡的條件 1、濃度對
3、化學(xué)平衡的影響 【 實(shí)驗(yàn) 2 5】 【 實(shí)驗(yàn) 2 6】 結(jié)論:增大任何一種反應(yīng)物濃度都能使化 學(xué)平衡向 反應(yīng)方向移動 正 移動方向 速率變化 減小反應(yīng)物 濃度 減小生成物 濃度 增大生成物 濃度 增大反應(yīng)物 濃度 平衡移動 原因 濃度變 化對反 應(yīng)速率 的影響 v正 首先增大 v逆 隨后增大 且 v 正 v 逆 正反應(yīng)方向 v逆 首先增大 v正 隨后增大 且 v 逆 v 正 逆反應(yīng)方向 v逆 首先減小 v正 隨后減小 且 v 正 v 逆 正反應(yīng)方向 v正 首先減小 v逆 隨后減小 且 v 逆 v 正 逆反應(yīng)方向 結(jié)論: 當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度或減小生成 物濃度,化學(xué)平衡向 反應(yīng)方向移
4、動;增大生成物濃度 或減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向 反應(yīng)方向移動。 正 逆 思考:某溫度下,反應(yīng) C(s)+H2O(g) CO(g) +H2(g)達(dá)到平 衡后,增加或移去一部分碳固體,化學(xué)平衡移動嗎?為 什么? 結(jié)論:平衡不移動,因?yàn)楣腆w或純液體的濃度是常數(shù), 其用量的改變不會影響 v正 和 v逆 ,化學(xué)平衡不移動 強(qiáng)調(diào): 氣體或溶液濃度的改變會引起反應(yīng)速率的變 化,而純固體或純液體 用量 的變化 不會 引起反應(yīng)速 率改變,化學(xué)平衡 不移動 2、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響 討論:壓強(qiáng)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率如何影響? v正 和 v逆 怎樣變化? 結(jié)論: 壓強(qiáng)增大 , v正 和 v逆 同時(shí) 增大,壓強(qiáng)減小
5、, v 正 和 v逆 同時(shí)減小 。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反應(yīng)中,壓強(qiáng)變化和 NH3含量的關(guān)系 壓強(qiáng)( MPa) 1 5 10 30 60 100 NH3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4 結(jié)論: 壓強(qiáng)增大, NH3增大,平衡向正反應(yīng)方向 移動。 增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小方向移動。 減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大方向移動。 問題:壓強(qiáng)的變化如何改變不同反應(yīng)的 v正 和 v逆 的倍數(shù) ? 思考: 對于等體積的氣體反應(yīng),壓強(qiáng)改變將怎 樣影響化學(xué)平衡? 結(jié)論: 由于壓強(qiáng)變化同時(shí)、同步、等倍數(shù)影響 正、逆反應(yīng)速率, v 正 = v 逆 ,化學(xué)平衡不移 動,
6、但反應(yīng)速率改變。 例:在反應(yīng) I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大壓強(qiáng) v t v 正 = v 逆 v正 = v逆 討論: 壓強(qiáng)的變化不會影響固體或氣體物質(zhì)的 反應(yīng)速率,壓強(qiáng)的變化會使固態(tài)或液態(tài)反應(yīng)的 化學(xué)平衡移動嗎? 結(jié)論: 無氣體參加的反應(yīng) , 壓強(qiáng)的改變 , 不能 使化學(xué)平衡移動 強(qiáng)調(diào):壓強(qiáng)變化若沒有濃度的變化,化學(xué)反應(yīng)速 率 ,化學(xué)平衡 。 不變 不移動 討論:在 N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密閉反應(yīng)體系 中,充入 He氣體: 容積不變時(shí),反應(yīng)物質(zhì)濃度 ,反應(yīng)速 率 ,化學(xué)平衡 ; 氣體壓強(qiáng)不變時(shí),容器的體積 ________,各氣體的 濃度 _____, 反
7、應(yīng)速率 ,化學(xué)平衡向 方向移動 不變 不變 不移動 減小 增大 逆反應(yīng) 減小 3、溫度對化學(xué)平衡的影響 討論: 溫度的變化對化學(xué)反應(yīng)速率如何影響? v正 和 v逆 怎樣變化? 結(jié)論: 溫度升高 , v正 和 v逆 同時(shí) 增大 ; 溫度降 低 , v正 和 v逆 同時(shí)減小 。 問題:溫度的變化如何改變不同反應(yīng)的 v正 和 v逆 的倍數(shù) ? 【 實(shí)驗(yàn) 2-7】 2NO2 N2O4 H 0 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溫度升高,混合氣體顏色加深, ,平衡向 方向移動;溫度 降低,混合氣體顏色變淺, ,平衡 向 方向移動 NO2濃度增大 逆反應(yīng) NO2濃度減小 正反應(yīng) 結(jié)論: 升高溫度化學(xué)平衡向 移動, 吸熱反應(yīng)方向
8、降低溫度化學(xué)平衡向 移動, 放熱反應(yīng)方向 升吸、放降 4、化學(xué)平衡移動原理 勒夏特列原理 原理: 如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、 溫度、壓強(qiáng)等),化學(xué)平衡就向 減弱 這種改變 的方向移動。 此原理只適用于已達(dá)平衡的體系 平衡移動方向與條件改變方向相反。 ps: 移動的結(jié)果 只能是 減弱 外界條件的改變量, 但 不能抵消 。 討論:反應(yīng) N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) H 0 ,達(dá)到化學(xué)平 衡,改變下列條件,根據(jù)反應(yīng)體系中的變化填空: 若 N2的平衡濃度為 a mol/L,其他條件不變時(shí),充入 N2使其濃度增大到 b mol/L后平衡向 方向移動, 達(dá)到新平衡后, N2的濃度為
9、 c mol/L,則 a、 b、 c的大小 為 ; 若平衡體系的壓強(qiáng)為 P1 ,之后縮小反應(yīng)體系體積使壓 強(qiáng)增大到 P2 ,此時(shí)平衡向 方向移動,達(dá)到新平 衡后 體系的壓強(qiáng)為 P3 ,則 P1 、 P2、 P3 的大小為 ; 若平衡體系的溫度為 T1 ,之后將溫度升高到 T2 ,此時(shí) 平衡向 方向移動,達(dá)到新平衡后 體系的溫度為 T3 ,則 T1 、 T2、 T3 的大小為 。 正反應(yīng) a c b 正反應(yīng) P1 P3 P2 逆反應(yīng) T1 T3 T2 5、催化劑對化學(xué)平衡的影響 討論:催化劑怎樣改變 v正 和 v逆 ? 小結(jié): 同步、等倍數(shù)改變 v正 和 v逆 結(jié)論: 催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移
10、動;不能 改變反應(yīng)混合物的百分含量;但可以改變達(dá)到 平衡的時(shí)間。 v t v 正 = v 逆 v正 = v逆 含量 t t1 t2 1.已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué) 平衡向正反應(yīng)方向移動時(shí),下列有關(guān)敘述正確的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的產(chǎn)量一定 增加 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 反應(yīng)物濃度一 定降低 正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 使用 了合適的催化劑 A、 B、 C、 D、 B 2.恒溫下 , 反應(yīng) aX(g) bY(g) +cZ(g)達(dá)到平衡后 , 把容器體積壓縮到原來的一半且達(dá)到新平衡時(shí) , X的 物質(zhì)的量濃度由 0.1mol/L增大到 0.19mol/L, 下列判 斷正確的是 : A. a b+c B. a b+c C. a b+c D. a b=c A 3、容積固定的密閉容器中存在已達(dá)平衡的 可逆反應(yīng) 2A( g) 2B+C( H0),若隨著 溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量減小,則 下列判斷正確的是 A、 B和 C可能都是液體 B、 B和 C肯定都是氣體 C、 B和 C可能都是固體 D、若 C為固體,則 B一定是氣體 D