化学平衡的移动ppt课件
第三单元、化学平衡的移动
【复习】化学平衡状态的定义:(化学反应的限度)
一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速率 相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
v
v正
v逆
0
v正=v逆
t
条件改变,使v正≠ v逆原平衡被破坏,可见,化学平衡只
有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变,旧的化学 平衡将被破坏,并建立起新的平衡状态。
②只要是增大浓度,不论增大的是反应物浓度, 还是生成物浓度,新平衡状态下的反应速率一定 大于原平衡;减小浓度,新平衡状态下的速率一 定小于原平衡。
③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提 高。
思考:合成氨工业中重要一步是:N2+3H2 2NH3 该反应在一定条件下达平衡时,为提高H2的转 化率,从浓度角度分析可采取什么措施?
练习:下列反应达到化学平衡时,增大压强, 平衡是否移动?向哪个方向移动?
① 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 正向移动 ② H2O(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g) 不移动 ③ H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g) 逆向移动 ④ CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 逆向移动 ⑤ H2S(g) H2(g) + S(s) 不移动
2.研究对象: 已建立平衡状态的体系
3.平衡移动的本质原因:
v正≠ v逆
【思考】 如何通过改变条件来打破旧平衡?
可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡, 建立新平衡。 【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些?
浓度
温度
化学反应速率
压强
催化剂
实验1:已知在K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡:
增大生成物的浓度
平衡正向移动
平衡逆向移动
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。
由以上四图可以得出结论:
1)改变反应物浓度瞬间,只能改变正反应速率 改变生成物浓度瞬间,只能改变逆反应速率
2)改变浓度瞬间, 若v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动 若v(逆)>v(正),平衡向逆反应方向移动
平衡1 条件改变 v正=v逆
一定时间后
v正≠v逆
旧平衡
若v正>v逆,正向移动 若v正<v逆,逆向移动
化学平衡移动
平衡2 v’正=v’逆
新平衡
若条件改变未引起v正≠v逆,则化学平衡不移动
一.化学平衡移动
1.概念:P52
化学平衡的移动就是改变外界条件,破 坏原有化学平衡状态,建立新的化学平 衡状态的过程。
2号 1mol/L的 试管 NaOH溶
液
红色 变深
红色 变浅
Fe(SCN)3的 增大C反,平衡 浓度增大了 正向移动
Fe(SCN)3的 减小C反,平衡 浓度减小了 逆向移动
结论1:其它条件不变的情况下
①增大反应物浓度或减小生成物浓度 平衡向正反应方向移动
②增大生成物浓度或减小反应物浓度 平衡向逆反应方向移动
V(逆)
V(正)
V(正)= V(逆)
V(逆)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V(正)
0 增大反应物的浓度
平衡正向移动
t0
t
减小反应物的浓度
平衡逆向移动
v
v
v正
v正= v逆
v正
v逆
v逆
v正= v逆
V(正)
V(正)= V(逆)
V(逆)
V’ (逆)
V’ (正)= V’ (逆)
V’ (正)
0
t0
t
减小生成物的浓度
(1)增大水蒸汽浓度。
(2)加入固体炭。
正向移动,CO浓度增大
不移动。CO浓度不变 (3)增加H2浓度。
逆向移动,CO浓度减小
2、压强对化学平衡的影响:
N2 十 3H2
实验 压强(MPa) 1 5 数据:
NH3 % 2.0 9.2
2NH3
10 30 60 100
16.4
35.5 53.6
69. 4
增大N2浓度(投入量)或及时分离出NH3
[迁移应用1]
人体吸入CO后,空气中的CO、O2与血红蛋 白将建立如下平衡:
CO +O2-血红蛋白
CO -血红蛋白+O2
如果你发现有人一氧化碳中毒你该怎么办 呢?你能解释急救的原理么?
[迁移应用2]
H2O(g) +C(s) CO(g) + H2(g),在密闭 容器中进行。一定条件下达到平衡状态,改变下 列条件,能否引起平衡移动?
Cr2O72-(橙色)+ H2O
2 CrO42- (黄色) +2H+
[探究汇报]
编号 K2Cr2O7 溶液
1号 3-10滴 试管 浓硫酸
2号 10-20滴 试管 6mol/L的
NaOH溶
现象
橙色 变深 黄色 变深
这个过程叫平衡
向左或逆向移动
原因
结论
C浓r2O7度2-的增这衡个增 向过向大 移程右C动叫或生平,正平衡 逆
大了 向移动
CrO42-的浓 度增大了
减小C生,平衡 向移动
正
实验:将5mL0.005mol/L的FeCl3 溶液和5mL 0.01mol/L的KSCN溶液混合,溶液变红色。存在如下 平衡:
Fe3+ + 3SCN[探究汇报]
Fe(SCN)3 (血红色)
编号 所加试剂 现象
原因
结论
1号 饱和FeCl3 试管 溶液
①增大压强,会使气体的浓度增大,使正逆反应速率
都增大,化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;
②减小压强,会使气体的浓度减小,使正逆反应速率
都减慢,化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
先决条件:
反应体系中有气体参加且反应 前后气体总体积 发生改变。
aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)
a+b≠c+d
(2)应用:
C反↑正向移动
工业上往往根据上述原理,通过适当增加 相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方 法提高产量、降低成本。例如:C生↓逆向移动
增大一种反应物的浓度,会提高另一种反应 物的转化率,而本身转化率降低。
(3)v-t图像:
v
v
Байду номын сангаас
V(正)
V(正)= V(逆)
V(正)
V(正)= V(逆)
V(逆)
NH3%随着压强的增大而增大,即增大压强,平衡向正反应的 方向移动。
实验 压强(MPa) 100 60 30 10 5 1
数据: N2 %
5.0
10.2 18.4 37.5 52.6
76. 4
N2%随着压强的增大而增大,即减小压强,平衡向逆反应的方 向移动。
结论:
对于反应前后气体体积发生变化的化学反应,在其它 条件不变的情况下:
3)新旧平衡速率比较: 增大浓度,新平衡速率大于旧平衡速率 减小浓度,新平衡速率小于旧平衡速率
注意:改变浓度后,速率-时间图象是连续的。
浓度对化学平衡移动的几个注意点
①对平衡体系中的固态和纯液态物质,其浓度可看 作一个常数,增加或减小固态或液态纯净物的量并 不影响V正、V逆的大小,所以化学平衡不移动。