資源簡介

(共28張PPT)
影響化學平衡的因素
——溫度、催化劑
勒夏特列原理
第二章 化學反應速率與化學平衡
1.理解溫度、催化劑對化學平衡狀態(tài)的影響。
2.理解勒夏特列原理，能依據(jù)原理分析平衡移動的方向。
2NO2(g) N2O4(g) △H= - 56.9kJ/mol
(紅棕色)
(無色)
實驗 浸泡在熱水中 浸泡在冷水中
現(xiàn)象
平衡移動
結論
顏色加深
顏色變淺
平衡逆移
平衡正移
其他條件不變時，升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動；
降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動。
【實驗】把NO2和N2O4混合氣體通入兩只連通的燒瓶，然后用彈簧夾夾住乳膠管；把一只燒瓶浸泡在熱水中，另一只浸泡在冰水中。觀察顏色變化。
一、溫度對化學平衡的影響
(1)從化學反應速率角度解釋：
ν-t圖象解釋
t2
v’正 = v’逆
v’逆
v’正
平衡狀態(tài)Ⅱ
v正= v逆
v正
v逆
t1
t
v
0
平衡狀態(tài)Ⅰ
●
●
注意：圖像無連接點
T↑ v正↑、v逆↑
平衡向吸熱方向移動
1、混合物受熱時，速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移動；
增大
△v(吸熱)>△v(放熱)
吸熱反應
一、溫度對化學平衡的影響
(1)從化學反應速率角度解釋：
ν-t圖象解釋
t2
v’正 = v’逆
v’逆
v’正
平衡狀態(tài)Ⅱ
v正= v逆
v正
v逆
t1
t
v
0
平衡狀態(tài)Ⅰ
●
●
注意：圖像無連接點
T↓ v正↓、v逆↓
平衡向放熱方向移動
2、混合物遇冷時，速率均（ ），但 ，故平衡向
方向移動；
減小
△v(吸熱)<△v(放熱)
放熱反應
一、溫度對化學平衡的影響
(1)從化學反應速率角度解釋：
ν-t圖象解釋
t2
v’正 = v’逆
v’逆
v’正
平衡狀態(tài)Ⅱ
v正= v逆
v正
v逆
t1
t
v
0
平衡狀態(tài)Ⅰ
●
●
注意：圖像無連接點
T↑ v正↑、v逆↑
平衡向吸熱方向移動
一、溫度對化學平衡的影響
(1)從化學反應速率角度解釋：
ν-t圖象解釋
t2
v’正 = v’逆
v’逆
v’正
平衡狀態(tài)Ⅱ
v正= v逆
v正
v逆
t1
t
v
0
平衡狀態(tài)Ⅰ
●
●
注意：圖像無連接點
T↓ v正↓、v逆↓
平衡向放熱方向移動
一、溫度對化學平衡的影響
(2)從化學反應平衡常數(shù)角度解釋：
不同溫度下H2(g) + I2(g) 2HI(g) △H<0 的平衡常數(shù)
溫度 623K 698K 763K
濃度平衡常數(shù) 66 .9 54.4 45.9
正反應為放熱反應：升高溫度使K減小，Q>K，
正反應為吸熱反應：升高溫度使K增大，QQ不變
T
移動方向
K變化
△H
平衡向逆反應方向（吸熱方向）移動。
平衡向正反應方向
（吸熱方向）移動。
A(g)＋3B(g) 2C(g)　ΔH＜0達到平衡后，
將反應體系的溫度降低，下列敘述中正確的是（ ）
A、正反應速率增大，逆反應速率減小，平衡向右移動
B、正反應速率減小，逆反應速率增大，平衡向左移動
C、正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向右移動
D、正反應速率和逆反應速率都減小，平衡向左移動
C
二、催化劑對化學平衡的影響
理論分析
催化劑降低了反應的活化能，
正反應的活化能降低，
逆反應的活化能也降低，
正逆反應的活化分子百分數(shù)增加倍數(shù)相同，
正逆反應速率增加的倍數(shù)也相等。
催化劑不能改變達到平衡狀態(tài)的反應混合物的含量，
只改變到達平衡的時間。
二、催化劑對化學平衡的影響
圖像分析
v'正＝v'逆
含量
t
t1
t2
a
b
先拐先平
a使用催化劑
催化劑同步、等倍數(shù)改變v正和 v逆
結論：催化劑 使化學平衡發(fā)生移動；
改變反應混合物含量；但可以 達到平衡的時間。
不能
不
縮短
提醒　①一般說的催化劑都是指的正催化劑，即可以加快反應速率。特殊情況下，也使用負催化劑，減慢反應速率。
②用速率分析化學平衡移動的一般思路
ν′正= ν′逆
影響化學平衡的因素
濃度
壓強
溫度
增大C反應物 或 減小C生成物
減小C反應物 或 增大C生成物
平衡正方向移動
平衡逆方向移動
催化劑
不影響平衡移動
升高溫度
降低溫度
平衡向吸熱方向移動
平衡向放熱方向移動
增大壓強
減小壓強
平衡向氣體分子數(shù)減小方向移動
平衡向氣體分子數(shù)增大方向移動
(1)溫度可以影響任意可逆反應的化學平衡狀態(tài)(　　)
(2)催化劑能加快反應速率，提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量，也能提高反應物的轉化率(　)
(3)升高溫度，反應速率加快，化學平衡正向移動(　　)
(4)升高溫度，反應速率加快，但反應物的轉化率可能降低(　　)
(5)對于可逆反應，改變外界條件使平衡向正反應方向移動，平衡常數(shù)一定增大(　)
(6)升高溫度，化學平衡常數(shù)增大(　　)
(7)平衡移動，平衡常數(shù)不一定改變，但平衡常數(shù)改變，平衡一定發(fā)生移動(　　)
√
×
×
√
×
×
√
判斷正誤
三、勒夏特列原理
如果改變影響平衡的一個因素（如溫度、壓強及參加反應的物質(zhì)的濃度），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。這就是勒夏特列原理，也稱化學平衡移動原理。
三、勒夏特列原理
（1）適用范圍
適用于任何動態(tài)平衡體系
（2）適用條件
能影響化學平衡的外界條件
平衡移動的結果：
“減弱”外界條件的影響，而不能消除外界條件改變的影響
舉個例子
原平衡（100℃）
升溫到200℃
減弱（降溫）
吸熱反應方向移動
新平衡（溫度介于100-200℃之間）
減弱但不抵消
綜上所述：改變濃度、壓強、溫度等因素可以提高反應產(chǎn)率或者抑制反應進行的程度。
思考并完成下列表格 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
條件的改變 平衡移動的方向 新平衡建立時
具 體 增大O2的濃度
減小SO3的濃度
增大壓強
升高溫度
抽象 改變一個條件
向右即O2濃度減小的方向
O2濃度較原平衡大
向右即SO3濃度增大的方向
SO3濃度較原平衡小
向右即壓強減小方向
總壓強比原平衡大
向左即溫度降低的方向
平衡溫度比舊平衡高
減弱這種改變
不能抵消這種改變
解讀：勒夏特列原理
1、原理僅適用于已經(jīng)達到平衡的反應體系
2、原理只適用于判斷“改變一個條件”時平衡移動的方向
若同時改變多個影響平衡移動的幾個條件，則不能簡單的依據(jù)該原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變條件時對平衡移動的影響方向一致時，才能根據(jù)該原理進行判斷。
不可逆過程或者未達到平衡的可逆過程均不能使用該原理。
此外，勒夏特列原理對所有的動態(tài)平衡（如電離平衡等）都適用。
解讀：勒夏特列原理
3、原理中的“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉”，即平衡移動不能將外界影響完全消除，而只能減弱。
例如，平衡體系的壓強為P，若其他條件不變，
將體系的壓強增大到2P，平衡將向氣體體積減小的方向移動，
達到新平衡的體系，壓強介于P—2P之間。
4、應用原理時應弄清是否真的改變了影響化學平衡的條件。
如：對于aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，當a+b=c+d時，即使改變壓強，化學平衡也不移動。
例如，改變平衡體系中固體或純液體的量，對于有氣體存在的化學平衡體系，在定容、定溫條件下充入惰性氣體等未改變影響化學平衡的條件。
還要弄清可逆反應是否存在能否減弱某項條件改變的反應方向。
化學平衡的移動
原因
改變條件使v正 ≠ v逆
方向
v正 >v逆 Qv正 K逆反應方向移動
影響化學平衡的因素
濃度
壓強
溫度
勒夏特列原理
c反↗，正向；c反↘，逆向
c生↗，逆向；c生↘，正向
p↗，向氣體體積減小的方向移動
p↘，向氣體體積增大的方向移動
升吸降放
催化劑
——只影響反應速率，不影響化學平衡
1.已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.4kJ.mol-1,反應過程中，反應速率的變化如圖所示，請根據(jù)速率的變化回答采取的措施
t1
t2
t3
t4
增大c(N2)或c(H2)
加入催化劑
降低溫度
增大壓強
速率增大：升溫、加壓、增大濃度、加催化劑
速率減小：降溫、減壓、減小濃度
正逆速率相對大小：確定平衡移動方向。
2.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是(　　)
A．用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣
B．將銅粉和鋅粉混合后放入稀硫酸中，產(chǎn)生氣體的速率比不加銅粉快
C．黃綠色的氯水光照后顏色變淺
D．將CO中毒的病人迅速抬到空氣新鮮的地方
B
C
3. 對于下列化學平衡在一定條件下發(fā)生移動的描述，不正確的是( )A．Cl2＋H2O HCl＋HClO，氯水中加入碳酸鈣，漂白性增強B．ZnS＋Cu2＋ CuS＋Zn2＋，閃鋅礦(ZnS)遇CuSO4溶液轉化為銅藍(CuS)
C．2NO2 N2O4　ΔH＜0，將裝有NO2的玻璃球浸入熱水中，紅棕色變淺D．Cr2O72－(橙色)＋H2O 2CrO42－(黃色)＋2H＋，K2Cr2O7溶液中滴加幾滴濃硫酸，橙色加深
A
4. 一定溫度下，反應C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在密閉容器中進行，一段時間后達到平衡，下列措施不能使平衡發(fā)生移動的是(　　)①增加C的物質(zhì)的量　
②保持容器容積不變，充入N2使體系壓強增大　
③將容器的容積縮小一半　
④保持壓強不變，充入N2使容器容積變大A．①②　　　B．②③　　　C．①④　　　D．③④
5.在容積一定的密閉容器中，反應：A(？)＋B(g) C(g)＋D(g)達到平衡后，升高溫度，容器內(nèi)氣體的密度增大，則下列說法正確的是(　　)
A．正反應是放熱反應
B．A不是氣態(tài)物質(zhì)，加入A該平衡向正反應方向移動
C．其他條件不變，降低溫度該平衡向逆反應方向移動
D．改變壓強對該平衡的移動無影響
C
6.有兩個容積相等的密閉容器A和B如圖所示，A容器有一個可上下移動的活塞，能使容器保持恒壓，B容器的容積不變。起始時兩容器中分別充入等量且體積比為2∶1的SO2和O2的混合氣體，并使
A和B容積相等。在400 ℃條件下，發(fā)生如下反應：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。
（1）達到平衡時所需的時間t(A)____t(B)，A容器
中SO2的轉化率_____B容器中SO2的轉化率(填“＞”、“＜或“=”)。
（2）達到（1）所述平衡后，若向兩容器中通入少量的等量氬氣，A容器中化學平衡___移動，B容器中化學平衡_____移動(填“向左”、“向右”或“不”)。
＞
＜
向左
不

展開更多......

收起↑