化学平衡综合（一）——影响平衡的因素.pdf

化学平衡综合化学平衡综合(一一)影响平衡的因素影响平衡的因素回顾化学反应限度回顾化学反应限度反应反应1NaOH HClNaCl H2O反应反应2CaO H2O Ca(OH)222反应反应4CO2H2OH2CO3常温常压下，将足量常温常压下，将足量CO2通入一定量的水中。通入一定量的水中。最终最终溶液溶液中中(H CO)1 32103l L1最终最终：溶液溶液中中c(H2CO3)v逆逆正向正向v正正 平衡向正方向移动平衡向正方向移动增加增加c(反应物反应物),正正 逆逆，平衡向正方向移动平衡向正方向移动从平衡常数从平衡常数K解释解释c(反应物反应物)增大，增大，QK，平衡正向移动，平衡正向移动(反应物反应物)减小减小QK平衡逆向移动平衡逆向移动平衡状态是反应在一定条件下的最大限度，平衡状态是反应在一定条件下的最大限度，未达平衡点向平衡点转化未达平衡点向平衡点转化c(反应物反应物)减小减小，QK，平衡逆向移动平衡逆向移动未达平衡点向平衡点转化未达平衡点向平衡点转化。转化率转化率abT/K2NON OH0速率速率时间关系图时间关系图(温度对平衡的影响温度对平衡的影响)(molL-1.S-1)升高温度升高温度2NO2 N2O4 H0 正正=逆逆 逆逆 正正 正正 逆逆 正正=逆逆 正正0 逆逆tt0t1t(s)t2从平衡常数从平衡常数K解释解释211212TTTTRHKKmrlnvant Hoff方程式方程式对于放热反应对于放热反应(rHm T1时，时，K2 cd(mol/L S)正正增大压强增大压强正正=逆逆正正=逆逆正正逆逆逆逆t1t(s)t2(molL-1S-1)增大压强增大压强aA(g)b B(g)c C(g)d D(g)abcd(molL S)增大压强增大压强正正 逆逆正正正正=逆逆正正逆逆正正逆逆t1t(s)t2再看速率与平衡的关系再看速率与平衡的关系再看速率与平衡的关系再看速率与平衡的关系1速率速率变化变化平衡未必发生移动平衡未必发生移动1速率速率变化变化，平衡未必发生移动平衡未必发生移动2平衡平衡发生移动发生移动，一一定是速率变化的结果定是速率变化的结果平衡平衡发生移动发生移动，定是速率变化的结果定是速率变化的结果3外界条件对平衡移动的影响是因为影响速外界条件对平衡移动的影响是因为影响速率从而影响平衡，只有正逆反应速率改变的程度不同时平衡才发生移动。率从而影响平衡，只有正逆反应速率改变的程度不同时平衡才发生移动。利用平衡常数解释平衡移动方向利用平衡常数解释平衡移动方向 浓度影响化学平衡浓度影响化学平衡利用平衡常数解释平衡移动方向利用平衡常数解释平衡移动方向KcQcKcQcKcQc aA bBcCdDKcQcKcQc CDABCdabKKcQc ABab(C)(D)Cd(C)(D)(A)(B)CdCabccQcc5 压强影响化学平衡压强影响化学平衡 压强影响化学平衡压强影响化学平衡aA(g)bB(g)BA baK 若压缩体系的体积至原来的若压缩体系的体积至原来的1/2：Qc B2 B2A2 A()()bbbaaacKcA2 A()cab，QK，平衡右移，平衡右移ab，QK，压强不影响平衡，压强不影响平衡 压强影响化学平衡压强影响化学平衡 压强影响化学平衡压强影响化学平衡aA(g)bB(g)BA baK 若扩大体系的体积至原来的若扩大体系的体积至原来的2倍：倍：B1 2 B()/bbcQc B1 2 B2A1 2 A()/()/a baacKcab，QK，平衡右移，平衡右移abQK平衡左移平衡左移ab，QK，平衡左移平衡左移ab，QK，压强不影响平衡，压强不影响平衡 温度影响化学平衡温度影响化学平衡温度影响化学平衡温度影响化学平衡平衡常数平衡常数K的大小主要取决于反应体系的性质。体的大小主要取决于反应体系的性质。体系确定以后系确定以后，K的大小与温度有关的大小与温度有关，其关系式其关系式：系确定以后系确定以后，K的大小与温度有关的大小与温度有关，其关系式其关系式：vant Hoff方方程程221lnrmHKTT 对于对于吸热反应吸热反应(rH0)当当T T 时时K Kvant Hoff方方程程112lnKRTT 对于对于吸热反应吸热反应(rHm0)，当当T2 T1时时，K2 K1。即：温度升高，。即：温度升高，K值增大值增大 对于对于放热反应放热反应(rH T1时时K2 K1。对于对于放热反应放热反应(rHm T1时时，K2 K1。即：温度升高，即：温度升高，K值减小值减小 高高中课本目前暂未涉及相关知识及应用中课本目前暂未涉及相关知识及应用高高中课本目前暂未涉及相关知识及应用中课本目前暂未涉及相关知识及应用Le Chatelier原理原理(逐步地逐步地)建议不用建议不用Le Chatelier原理来讨论化学平衡移动原理来讨论化学平衡移动：(逐步地逐步地)建议不用建议不用Le Chatelier原理来讨论化学平衡移动原理来讨论化学平衡移动：在引入了化学反应的在引入了化学反应的平衡常数平衡常数这一这一定量表达式定量表达式后，比原来只能后，比原来只能定性讲解平衡移动提升了一个层次定性讲解平衡移动提升了一个层次避免了原教材和教辅中创避免了原教材和教辅中创定性讲解平衡移动提升了一个层次定性讲解平衡移动提升了一个层次，避免了原教材和教辅中创避免了原教材和教辅中创造的五花八门的规则造的五花八门的规则，用用Q-K比较判据来判断平衡移动的方向比较判据来判断平衡移动的方向具有普遍性具有普遍性(无无一一例外例外)、更科学更科学；具有普遍性具有普遍性(无例外无例外)更科学更科学；Le Chatelier原理提出原理提出100多年以来，一直存在着肯定与否定两种意见的争论多年以来，一直存在着肯定与否定两种意见的争论，Le Chatelier本人对原理本身多有修正。本人对原理本身多有修正。由于由于，Le Chatelier原理的局限性，已被热力学的严格理论所替代。原理的局限性，已被热力学的严格理论所替代。Le Chatelier原理因其局限性可能会给出错误的信息。严格的原理因其局限性可能会给出错误的信息。严格的热力学平衡稳定性理论热力学平衡稳定性理论可以证明只有均相、封闭体系、起始只有一个热力学量改变时，可以证明只有均相、封闭体系、起始只有一个热力学量改变时，Le Chatelier原理能给出肯定的结论；原理能给出肯定的结论；如果不符合上述条件如果不符合上述条件则可能得出错误的结论则可能得出错误的结论如果不符合上述条件如果不符合上述条件，则可能得出错误的结论则可能得出错误的结论。6【例【例2】【例【例3】乙乙空气空气甲甲NO空气空气NO2【例【例4】【例【例5】7【例【例6】【例【例7】【例【例8】对于某平衡体系，下列措施一定会使平衡移动的】对于某平衡体系，下列措施一定会使平衡移动的是是()A升高温度升高温度B使用催化剂使用催化剂C改变体系压强改变体系压强D改变各组分浓度改变各组分浓度【例【例9】8【例【例9】压强压强(kPa)2005001000B的浓度的浓度(mol/L)0.040.10.27压强压强从从200 kPa增加到增加到500 kPa时时平衡平衡移动移动(填填压强压强从从200 kPa增加到增加到500 kPa时时，平衡平衡移动移动(填填“正向正向”或或“逆向逆向”或或“不不”)，理由是，理由是_。_压强压强(kPa)2005001000B的浓度的浓度(mol/L)0.040.10.27压强压强从从500 kPa增加到增加到1000 kPa时时，平衡平衡移动移动(填填压强压强从从500 kPa增加到增加到1000 kPa时时，平衡平衡移动移动(填填“正向正向”或或“逆向逆向”或或“不不”)，其原因可能为，其原因可能为。压强压强(kPa)2005001000B的浓度的浓度(mol/L)0.040.10.27化学方程式化学方程式中的化学计量数的关系是中的化学计量数的关系是：abc(填填化学方程式化学方程式中的化学计量数的关系是中的化学计量数的关系是：abc(填填“”“”或或“”)9氮氮Kc(NO)有催化剂气的有催化剂气的转转T1T2T1AtBttC无催化剂无催化剂转转化化率率T2率率10