化學(xué)平衡移動(dòng)原理

節(jié)2021/5/91V正≠V逆V正=V逆≠0條件改變建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆≠0′′一定時(shí)間化學(xué)平衡的移動(dòng)′′平衡1不平衡平衡2化學(xué)平衡的移動(dòng)方向的速率判斷：⑴若外界條件變化引起v正＞v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)⑵若外界條件變化引起v正＜v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)⑶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(dòng)2021/5/92增大反應(yīng)物的濃度，平衡向生成物方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物的濃度，平衡向反應(yīng)物方向移動(dòng)。濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下：增大生成物的濃度，平衡向

方向移動(dòng)；減小生成物的濃度，平衡向

方向移動(dòng)。生成物反應(yīng)物“鋤強(qiáng)扶弱”2021/5/93t2V”正=V”逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t（s）

V（molL-1S-1）0

平衡狀態(tài)Ⅰ平衡狀態(tài)Ⅱ增大反應(yīng)物濃度速率-時(shí)間關(guān)系圖：原因分析:增加反應(yīng)物的濃度,V,正>V，逆平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；2021/5/94濃度對(duì)平衡影響的v-t圖分析（2）V正V逆′′V速率V正V逆0t時(shí)間V逆V正′′V速率V正V逆0t時(shí)間平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

（增大反應(yīng)物濃度）平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

（增大生成物濃度）2021/5/95濃度對(duì)平衡影響的v-t圖分析（3）V正V逆′′V速率V正V逆0t時(shí)間t時(shí)間V速率V正V逆V逆V正′′0平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)（減小生成物濃度）平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)（減小反應(yīng)物濃度）2021/5/96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(dòng)原因移動(dòng)方向速率變化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)方向濃度對(duì)平衡影響2021/5/97濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的幾個(gè)注意點(diǎn):①對(duì)平衡體系中的固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)，其濃度可看作一個(gè)定值，增加或減小固態(tài)或液態(tài)純凈物的量并不影響V正、V逆的大小，所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。②只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡狀態(tài)下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。③反應(yīng)物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率提高。2021/5/98

工業(yè)上往往根據(jù)上述原理，通過(guò)適當(dāng)增加相對(duì)廉價(jià)的反應(yīng)物或及時(shí)分離出生成物的方法提高產(chǎn)量、降低成本。例如，在硫酸工業(yè)中常通入過(guò)量的空氣使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三氧化硫。應(yīng)用：2021/5/99思考與交流：1、在二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的過(guò)程中，應(yīng)該怎樣通過(guò)改變濃度的方法來(lái)提高該反應(yīng)的程度？

增加氧氣的濃度①③2、可逆反應(yīng)H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)

在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動(dòng)？CO濃度有何變化?①增大水蒸氣濃度②加入更多的碳③增加H2濃度2021/5/910第三節(jié)化學(xué)平衡2021/5/911根據(jù)圖2－21的數(shù)據(jù)，分析溫度改變是如何影響合成氨的平衡的?N2＋3H22NH3△<0溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響2021/5/912溫度對(duì)NO2和N2O4平衡的影響2NO2N2O4△<0紅棕色

無(wú)色2021/5/9132NO2N2O4

(紅棕色)(無(wú)色)△H=-56.9kJ/mol序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(平衡移動(dòng)方向)溫度變化混合氣體顏色c(NO2)1將充有NO2的燒瓶放入冷水中2將充有NO2的燒瓶放入熱水中紅棕色變深紅棕色變淺溫度降低溫度升高變大變小向逆反應(yīng)方向即吸熱方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向即放熱方向移動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)二改變溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響2021/5/914升高溫度V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆結(jié)論：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng)。2NO2N2O4

△H=-56.9kJ/mol2021/5/915降低溫度V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆結(jié)論：降低溫度，化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)。思考：如果降低溫度化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？2021/5/916總結(jié)：升高溫度降低溫度化學(xué)平衡向放熱的方向移動(dòng)化學(xué)平衡向吸熱的方向移動(dòng)“趨利避害”2021/5/917練習(xí)1：對(duì)于已達(dá)化學(xué)平衡的下列反應(yīng)

2X(g)+Y(g)

2Z(g)（正反應(yīng)放熱）降低溫度時(shí)，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是A．逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)B．逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C．正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D．正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C2021/5/918第三節(jié)化學(xué)平衡2021/5/919壓強(qiáng)/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4結(jié)果:增大壓強(qiáng)，NH3含量增加，平衡向右移動(dòng)450℃時(shí)N2與H2反應(yīng)生成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)N2+3H22NH3

6000C,反應(yīng)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓強(qiáng)/MPa0.10.51.010SO3的分解率/﹪

26.314.210.54.6壓強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡的影響結(jié)果:增大壓強(qiáng)，SO3含量增加，平衡向左移動(dòng)2021/5/920增大壓強(qiáng)V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆

結(jié)論：增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積減?。礆怏w分子數(shù)減少）的方向移動(dòng)。N2+3H22NH32021/5/921增大壓強(qiáng)V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆

結(jié)論：增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積減?。礆怏w分子數(shù)減少）的方向移動(dòng)。N2+3H22NH32021/5/922小結(jié)：增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡向體積增大的方向移動(dòng)化學(xué)平衡向體積減小的方向移動(dòng)“能屈能伸”2021/5/923第三節(jié)化學(xué)平衡2021/5/924平衡移動(dòng)原理

平衡正向移動(dòng)（向生成物方向移動(dòng)、向右移動(dòng)）：V正V逆′′V速率V正V逆0t時(shí)間

在原來(lái)平衡的基礎(chǔ)上，反應(yīng)正向進(jìn)行的比逆向進(jìn)行的多，也就是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的比產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的多2NO2N2O4

2021/5/925增大壓強(qiáng)V’正vtV正V逆V’逆V’正=V’逆

結(jié)論：增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積減小（即氣體分子數(shù)減少）的方向移動(dòng)。2NO2N2O4

2021/5/926減小壓強(qiáng)V’逆vtV正V逆V’正V’正=V’逆

結(jié)論：減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向體積增大（即氣體分子數(shù)增多）的方向移動(dòng)。2NO2N2O4

2021/5/927結(jié)論：增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)化學(xué)平衡向體積增大的方向移動(dòng)化學(xué)平衡向體積減小的方向移動(dòng)“能屈能伸”2021/5/928[練習(xí)]分析下列兩個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，當(dāng)改變壓強(qiáng)平衡是否移動(dòng)？怎樣移動(dòng)？①CO2(g)+C(g)2CO(g)②H2(g)+I2(g)2HI(g)反應(yīng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)①②不移動(dòng)不移動(dòng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)2021/5/929

在平衡體系中通入惰性氣體，對(duì)平衡有何影響？(1)若恒容恒溫充入惰性氣體,反應(yīng)速率

，平衡

。(2)若恒壓恒溫充入惰性氣體，氣體體積

，平衡

。2NO2N2O4

不變不移動(dòng)增大向氣體體積增大的方向移動(dòng)2021/5/930[注意]①平衡混合物都是固體或液體的，改變壓強(qiáng)不能使平衡移動(dòng)；②對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)；③改變壓強(qiáng)對(duì)逆反應(yīng)速率均有影響，但對(duì)體積減小方向速率影響更大。④壓強(qiáng)的變化必須改變混合物濃度（即容器體積有變化）才能使平衡移動(dòng)。2NO2N2O4

2021/5/931

催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響

催化劑降低了正、逆反應(yīng)的活化能，同等程度的增加正、逆反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增加幾倍，同等程度的增大正逆反應(yīng)速率。結(jié)論：加入催化劑，平衡不發(fā)生移動(dòng).“穩(wěn)若泰山”2021/5/932

催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應(yīng)速率(v正=v逆)；只改變到達(dá)平衡的時(shí)間，而不影響化學(xué)平衡的移動(dòng)。v速率t時(shí)間（b）v正v逆0v正v逆′′催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響

小結(jié)：要引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，必須是由于外界條件的改變而引起v正≠

v逆。2021/5/933N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

△＝－92.4kJ·mol－1

已知N2與H2反應(yīng)合成NH3是一個(gè)可逆反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為：

合成氨的工藝流程如圖2－24所示。在工業(yè)生產(chǎn)中，可以通過(guò)以下途徑來(lái)提高合成氨的產(chǎn)率。請(qǐng)利用有關(guān)知識(shí)分析采取這些措施的原因。1.向反應(yīng)器中注入過(guò)量N2

2.采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?.在高壓下進(jìn)行反應(yīng)4.在較高溫度下進(jìn)行反應(yīng)。2021/5/934改變反應(yīng)條件時(shí)平衡移動(dòng)的方向改變反應(yīng)條件平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)結(jié)果①②③增大反應(yīng)物濃度正向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)向氣體體積縮小的方向移動(dòng)減小壓強(qiáng)向氣體體積增大的方向移動(dòng)升高溫度向吸熱方向移動(dòng)向放熱方向移動(dòng)降低溫度反應(yīng)物濃度減少逆向移動(dòng)反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)減小

壓強(qiáng)增大溫度升高溫度降低2021/5/935思考并完成下列表格:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）

條件的改變平衡移動(dòng)的方向新平衡建立時(shí)具體增大O2的濃度減小SO3的濃度增大壓強(qiáng)升高溫度抽象改變一個(gè)條件向右，即O2濃度減小的方向向右，即SO3濃度增大的方向SO3濃度較原平衡小O2濃度較原平衡大減弱這種改變向左，即溫度降低的方向向右，即壓強(qiáng)減小方向不能抵消這種改變平衡溫度比舊平衡高總壓強(qiáng)比原平衡大2021/5/936(法國(guó)）勒夏特列原理(平衡移動(dòng)原理）

內(nèi)容：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，如果改變影響平衡的一個(gè)因素，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)，以抗衡這種改變。2021/5/9371、適用范圍:任何動(dòng)態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來(lái)分析。2、適用條件:一個(gè)能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化（溫度、濃度、壓強(qiáng)）3、平衡移動(dòng)的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響，而不能“抵消”外界條件的影響。注意：2021/5/938練習(xí)：1、二氧化氮存在下列平衡：2NO2

N2O4（g）（正反應(yīng)放熱），在測(cè)定NO2

的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，下列條件較為適宜的是