第三单元 化学平衡的移动重组

一、化学平衡的移动1、概念：改变外界条件，破坏原有的平衡状态，建立起新的平衡状态的过程。2、移动的原因：外界条件发生变化。旧平衡条件改变v正≠v逆一段时间后新平衡3、移动的方向:①若V正＞V逆，平衡向正反应方向移动。平衡不移动。③若V正＝V逆，平衡向逆反应方向移动。②若V正＜V逆，1、浓度变化对化学平衡的影响教材P53活动与探究二、影响化学平衡的因素实验现象结论实验1实验2橙色变黄色减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动黄色变橙色增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+橙色黄色0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(逆)V’(正)V’(正)=V’(逆)增大生成物的浓度0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)V’(逆)V’(正)=V’(逆)减小生成物的浓度平衡正向移动平衡逆向移动思考:增大反应物的浓度或减小反应物的浓度呢?注意增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，正逆反应速率都不变,所以化学平衡不移动。0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(逆)V’(正)V’(正)=V’(逆)减小反应物的浓度0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(正)V’(逆)V’(正)=V’(逆)增大反应物的浓度平衡正向移动平衡逆向移动练习1、在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：不移动不变（2）增加碳，平衡,C(co).（1）增加CO2，平衡________，Ｃ(co)________。正向移动增大2、压强变化对化学平衡的影响P54交流与讨论:压强的变化对化学平衡有何影响?可逆反应平衡常数表达式改变压强对平衡的影响增大压强减小压强N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)N2O42NO223322()()()cNHKcNcH2()()cCOKcCO2224()()cNOKcNO正向移动逆向移动逆向移动正向移动不移动不移动提醒：若没有特殊说明，压强的改变就默认为改变容器容积的方法来实现，如增大压强，就默认为压缩气体体积使压强增大。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若m+n＝p+q,反应前后气体分子数不变的反应若m+n=p+q,反应前后气体分子数变化的反应：增大压强，平衡往气体分子数减少的方向移动减小压强，平衡往气体分子数增加的方向移动压强改变，平衡不发生移动。结论：0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(增)V’(减)V’(正)=V’(逆)增大压强平衡往气体分子数减小的方向移动m+n=p+q减小压强0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(增)V’(减)V’(正)=V’(逆)平衡往气体分子数增大的方向移动m+n=p+qV正V逆时间平衡1平衡2减小压强速率V正=V逆V正=V逆m+n=p+q减小体系的压强，平衡不移动，但正逆反应速率都减小！1.例：I2+H22HI△增大体系的压强，平衡不移动，但浓度增大，颜色加深，正逆反应速率都加快！2.密闭容器充入”惰性气体”a、恒压→当成”减压”;b、恒容→速率不变，平衡不移动.注意：增大压强V正速率时间V逆平衡1平衡2V正=V逆V正=V逆m+n=p+q练习3、在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0达平衡后，改变条件，指定物的浓度及平衡如何变化：（1）减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡;c(CO2)。（2）通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡;c(CO2)。（3）通入N2，保持密闭容器压强和温度不变，则平衡;c(CO2)。逆向移动增大不移动不变正向移动减小温度升高，平衡向吸热方向移动;温度降低，平衡向放热方向移动。3、温度变化对化学平衡的影响活动与探究：把NO2和N2O4的混合气体放在两个连通的烧瓶中,然后把一个烧瓶依次放入热水中和冷水中,观察气体颜色的变化.气体的颜色平衡移动的方向热水冷水加深平衡逆向移动变浅平衡正向移动2NO2(g)N2O4(g)H0红棕色无色t0vV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(吸)V’(放)V’(正)=V’(逆)升高温度平衡往吸热方向移动降低温度0vtV(正)V(逆)V(正)=V(逆)V’(放)V’(吸)V’(正)=V’(逆)思考：为什么说正反应是吸热反应，升高温度，平衡常数增大？正反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小？升高温度，平衡向吸热反应方向移动，若正反应吸热，则平衡正向移动，往正反应方向进行程度增大，Ｋ值增大．若正反应放热，平衡逆向移动，往正反应方向的进行程度减小，则Ｋ值减小．平衡往放热方向移动4、催化剂对化学平衡的影响使用催化剂V正、V逆都增大，且增大的幅度相等平衡不移动（但到达平衡时间缩短）V正速率时间V逆平衡1平衡2V正=V逆V正=V逆影响化学平衡的条件小结：影响化学平衡的条件化学平衡移动方向浓度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度向正反应方向移动向逆反应方向移动向逆反应方向移动向正反应方向移动压强增大体系压强向气体分子数减少的方向移动减小体系压强向气体分子数增多的方向移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂加入催化剂，平衡不移动改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。三、化学平衡移动原理（勒夏特列原理）概念的理解：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。定量角度：平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。练习1、在密闭容器中进行下列反应CO2(g)+C(s)2CO(g)△H﹥0达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：（1）增加CO2，平衡________，Ｃ(co)________。C(co2)__________。（2）减少CO，平衡＿_____,C(co)________,C(co2)＿＿＿＿．正向移动增大增大正向移动减小减小练习2、在密闭容器中进行下列反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡后,加入N2,达到新平衡后,N2,H2的转化率将怎么变化？H2的转化率增大，N2的转化率减小四、化学平衡移动原理的应用。合成氨工艺：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)H〈0在常温常压下反应极其缓慢且产生少量的氨气后，反应就达到了平衡状态，不利于氨的生产。德国化学家通过研究化学反应速率和化学平衡的移动原理来增加氨的产量。研究出一套切实可行的系统合成氨，该过程称为合成氨工艺．浓度：向反应器中注入过量的氮气。不断将氨气液化，移去氨。温度：500。C压强：20-50MPa催化剂：铁触媒．第三节化学平衡的移动图像问题•对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：一、看图像要五看。一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向、变化趋势；三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等；四看要不要作辅助线、如等温线、等压线；五看定量图像中有关量的多少。二、读题1、紧扣可逆反应的特征，搞清正反方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。2、看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。3、先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。4、定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。一、浓度-时间图：tcCAB可用于：1)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：A+2B3CA的转化率=33.3%B的转化率=66.7%ABCtc0.40.30.20.11)写出化学反应方程式：2)求反应物的转化率：例：练：5A3B+2CA的转化率=62.5%1.何为反应物、生成物2.反应物、生成物计量数关系3.是否为可逆反应浓度-----时间图像的关键:练习:例题1.今有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如右图所示，（1）该反应的反应物是______（2）该反应的化学方程式为_________________（3）分析从t2到t3时曲线改变的原因是（）A、增大了X或Y的浓度B、使用了催化剂C、缩小体积，使体系压强增大D、升高了反应温度X、YX+YZD解题指导：①水平线代表平衡状态②各物质的Δc呈反应系数比③达到平衡前，一般反应物浓度减小，产物浓度增大。二、速度-时间图：可用于：1)已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。2)(已知反应)判断引起平衡移动的因素。tvv正v逆t1t2•引起平衡移动的因素是，平衡将向方向移动。增大反应物浓度正tvv正v逆t1t2•引起平衡移动的因素是，平衡将向方向移动。减小生成物浓度正二、速度-时间图：•已知对某一平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是(升高或降低)，平衡向反应方向移动，正反应是热反应。t1t2tvv正v逆升高正吸•若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v-t图。t1t2tvv逆v正二、速度-时间图：•对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是(增大或减小)，平衡向反应方向移动，m+n(、、=)p+q。v逆t1t2tvv正增大逆•若对以上反应已知m+np+q，平衡后降低压强时，画出相关的v–t图。t1t2tvv逆v正二、速度-时间图：v逆t1t2tvv正•对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。引起平衡移动的因素可能是a.升高温度b.增大压强。根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。二、速度-时间图：v逆t1tvv正�由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是a.加入(正)催化剂b.当m+n=p+q时增大压强。平衡没有移动。练习:1、以mA（g）+nB（g）qC（g）；为例若增大压强，或升高温度，重新达到平衡v正、v逆变化如图，则△Q___0，m+n___qV正V逆Vtt2t1三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：tA的转化率T1T2•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)•正反应吸热tB的转化率P1P2•m+np+qtT1T2A%•正反应放热C%tP1P2•m+n=p+q三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB%T2P2T1P2T1P1•m+np+q•正反应吸热PA%500℃200℃四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TA的转化率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105Pa•正反应放热m+np+q•正反应放热m+np+qTC%1.01*106Pa1.01*105Pa1.01*104Pa四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：•对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)•正反应吸热m+np+qPA%300℃200℃•正反应吸热m+n=p+q四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：•对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A、B物质的转化率B、正反应的速率C、平衡体系中的A%D、平衡体系中的C%PY100℃200℃300℃A、D五、其