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化学平衡的移动和化学反应进行的方向
2.几种特殊情况说明 (1)改变固体或纯液体的量,对化学平衡没影响。 (2)“惰性气体”对化学平衡的影响。 ①恒温、恒容条件: 充入惰性气体 原平衡体系――――――→ 体系总压强增大→体系中各组分的浓度不 变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件: 充入惰性气体 容器容积增大,各反 原平衡体系―――――――→ → 应气体的分压减小
(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
三、勒夏特列原理 勒夏特列原理 (平衡移动原理 ):已达 平衡
影响平衡的一个 条件,平衡就向着 _________________
的可逆反应,如果改变 的方向移动。
减弱这种改变
减弱: 平衡移动只能减弱条件改变对平衡的影响, 不能完全消除这种改 变,更不能扭转这种改变。
升高 温度
增大反应 速率
(4)原料气的充分利用 合成氨反应的转化率较低,从原料充分利用的角度分析,工业生产中 可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。
微助学 一个实质 化学平衡移动的实质是外界条件影响了化学反应速率,使得 v 正≠ v 逆,平衡将发生移动。 两个注意 应用勒夏特列原理分析问题时应注意 1.不要把 v 正增大与化学平衡向正反应方向移动等同,只有 v 正>v 逆时, 才使化学平衡向正反应方向移动。 2.不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同,当 反应物总量不变时,化学平衡向正反应方向移动,反应物的转化率提高;当 增大一种反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动时,会使另一种反应 物的转化率提高,而本身的转化率降低。
第七章
化学反应速率和化学平衡
第23讲 化学平衡的移动和化学反应进行的方向
微考点 • 大突破 微充电 • 提素养
微真题 • 大揭秘
考纲
解读
考向
预测
1.理解外界条件(浓度、 通过对近几年高考试题的分析,本部 温度、压强、催化剂等) 分题目每年必考,常常借助热化学方 对化学反应速率和化学 程式考查外界条件改变对化学反应 平衡的影响,能用相关 速率和化学平衡移动方向和结果的 理论解释其一般规律 判断。伴随着平衡常数的计算以及转
从原料的利用率分析
条件 从实际生产能力分析
原则 如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 (2)平衡类问题需考虑的几个方面 ①原料的来源、除杂,尤其考虑杂质对平衡的影响。 ②原料的循环利用。 ③产物的污染处理。 ④产物的酸碱性对反应的影响。 ⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。 ⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。
2.典型实例——工业合成氨 (1)反应原理 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1
(2)反应特点:①反应为可逆反应;②正反应为放热反应;③反应物、 生成物均为气体,且正反应为气体物质的量减小的反应。
(3)反应条件的选择 反应 条件 对化学反 应速率的 影响 对平衡混合物中 氨含量的影响
四、化学平衡移动原理在化工生产中的应用 1.总体原则 (1)化工生产适宜条件选择的一般原则 条件 原则
从化学反应速率分析 既不能过快,又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致 性,又要注意二者影响的矛盾性 增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利 用率,从而降低生产成本
向 逆 反应方向移动
压强(对有 气体存在 的反应)
反应前后气体 分子数改变
增大压强
向气体体积 减小 的 方向移动 向气体体积 增大 的 方向移动
减小压强 反应前后气体 分子数不变
改变压强 平衡 不 移动 向 吸热 反应方向移动 向 放热 反应方向移动 平衡 不 移动
温度 催化剂
升高温度 降低温度 使用催化剂
微诊断 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.温度改变,平衡一定发生移动。( √ )
提示
任何反应都伴随着能量的变化,通常表现为吸热或放热,故温
度改变,化学平衡将发生移动。
2.只要 v(正)增大,平衡一定正向移动。( × )
提示 平衡正向移动是因为 v(正)大于 v(逆),若 v(正)、v(逆)都增大, 则平衡不一定正向移动。
3.不论恒温恒容,还是恒温恒压容器,加入稀有气体,平衡皆发生移 动。( × )
Байду номын сангаас提示 移动。
恒温恒容容器中的化学平衡,当充入稀有气体时,化学平衡不
4 .起始加入原料的物质的量相等,则各种原料的转化率一定相等。 ( × )
提示
只有起始原料的物质的量之比等于方程式的化学计量数比,原
我的警示 化学平衡移动方向与物质百分含量的变化关系 分解型可逆反应[mA(g) qC(g)+pD(g)或 mA(g) nN(g)], 改变 A 或
N 的用量时平衡移动方向与新平衡时物质百分含量的变化关系: 1.恒容条件下:若增大(减小)A 或 N 的浓度,平衡将向减少(增加)A 或 N 的方向移动,新平衡时百分含量的变化按增大(减小)压强进行分析判 断。 2.恒压条件下,平衡移动方向与恒容时分析方法相同,但新平衡状态 与原平衡状态相同。
合成氨条件的选择
增大 压强
增大反应 速率
平衡正向移动, 提高平衡混合物 中氨的含量
压强增大,有利于氨的合 成,但需要动力大,对材 料、设备的要求高。故采 用 10~30 MPa 的高压
温度要适宜, 既要保证反 平衡逆向移动, 降低平衡混合物 中氨的含量 应有较快的速率, 又要使 反应物的转化率不能太 低。故采用 400~500 ℃ 左右的温度, 并且在该温 度下催化剂的活性最大 使用 催化剂 增大反 应速率 没有影响 工业上一般选用铁触媒 作催化剂
2. 了解化学反应速率和 化率的计算等。题目难度一般中档偏 化学平衡的调控在生 上,多侧重于各知识点的综合考查,
活、生产和科学研究领 在填空题中的情境多侧重于与生产 域中的重要作用 实际的联系
微考点 • 大突破
见学生用书P157
微考点 1
影响化学平衡移动的因素
一、对平衡移动概念的理解
二、影响化学平衡的外界因素 1.影响化学平衡的因素 条件的改变(其他条件不变) 增大反应物浓度或 浓度 减小生成物浓度 减小反应物浓度或 增大生成物浓度 化学平衡的移动 向 正 反应方向移动