化學平衡移動ppt課件

1、第四節(jié)第四節(jié)化學平衡的挪動化學平衡的挪動化學平衡的挪動化學平衡的挪動 因外界條件改動使可逆反響從一種平衡因外界條件改動使可逆反響從一種平衡形狀向另一種平衡形狀轉變的過程。形狀向另一種平衡形狀轉變的過程?？赡娣错戇_平衡時可逆反響達平衡時: rGm0、J=K 因此因此, 一切能導致一切能導致rGm或或 J 值發(fā)生值發(fā)生變變化的外界條件化的外界條件(濃度、壓力、溫度濃度、壓力、溫度)都會使都會使平衡發(fā)生挪動。平衡發(fā)生挪動?？赡娣错懀嚎赡娣错懀?c C + d D yY + z Z根據(jù)根據(jù) rGm= rGm+RT ln J, rGm= -RT lnK得得 JrGm RT ln K rGm 0， J 0

2、，J K 平衡向逆反響方向挪動平衡向逆反響方向挪動平衡挪動方向的判別平衡挪動方向的判別-反響商判據(jù)反響商判據(jù) 含含0.100molL-1Ag+、0.100molL-1Fe2+、0.010molL-1Fe3+溶液中發(fā)生反響：溶液中發(fā)生反響： Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag，K =2.98。判別反響進展的方向；判別反響進展的方向；例例J 0，氣體分子，氣體分子數(shù)增加的反應數(shù)增加的反應 n K ,平衡向平衡向逆反應方向移動逆反應方向移動JK ,平衡向平衡向正反應方向移動正反應方向移動增大體積增大體積降低總壓降低總壓JK ,平衡向平衡向逆反應方向移動逆反應方向移動均向氣體分子數(shù)減小的方向挪動

3、均向氣體分子數(shù)減小的方向挪動均向氣體分子數(shù)添加的方向挪動均向氣體分子數(shù)添加的方向挪動 當當n(y+z)-(c+d)=0 時時 可逆反響：可逆反響： c C + d D yY + z Z體系總壓力的改動，降低或添加同等倍體系總壓力的改動，降低或添加同等倍數(shù)反響物和生成物的分壓，數(shù)反響物和生成物的分壓，J 值不變值不變(仍仍等于等于K )，故對平衡不發(fā)生影響。，故對平衡不發(fā)生影響。 引入惰性氣體引入惰性氣體, 對化學平衡的影響對化學平衡的影響: 恒溫恒容條件下恒溫恒容條件下, 對化學平衡無影響對化學平衡無影響; 恒溫恒壓條件下恒溫恒壓條件下, 引入惰性的氣體引入惰性的氣體, 使體積使體積增大增大,

4、 呵斥各組分氣體分壓減小呵斥各組分氣體分壓減小, 化學平衡化學平衡 向氣體分子總數(shù)添加的方向挪動。向氣體分子總數(shù)添加的方向挪動。一密閉容器中含一密閉容器中含1.0 mol N2O4，反響：，反響：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到達下到達平衡時平衡時N2O4的的=50%,計算計算:(1)反響的反響的K ； 解：解： N2O4(g) 2NO2(g)始態(tài)物質的量始態(tài)物質的量/mol 1.0 0變化物質的量變化物質的量/mol -1.0 +2(1.0)平衡物質的量平衡物質的量/mol 1.0-1.0 2.0平衡分壓平衡分壓: 2.01.0(1+)p(NO2) = p總總p(N2O

5、4)= p總總 = p總總 1.0(1-) 1.0(1-) 1.0-1.0+2.0 1.0(1+) 例例一密閉容器中含一密閉容器中含1.0molN2O4，反響：，反響：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到達下到達平衡時平衡時N2O4的的=50%,計算計算:(1)反響的反響的K ；解：解： N2O4(g) 2NO2(g)平衡分壓平衡分壓 1.0(1-) 1.0(1+) p總總 2.01.0(1+)p總總K = =p(NO2)/p 2p(N2O4)/p p總總p1.0(1-)1.0(1+) p總總p 2.01.0(1+) 2 4.021.0(1-2)= p總總p 4(0.50)2

6、1.0(1-0.52)=( )1.0=1.3例例一密閉容器中含一密閉容器中含1.0molN2O4，反響：，反響：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到達下到達平衡時平衡時N2O4的的=50%，計算：，計算：(2) 25、1000kPa下到達平衡時下到達平衡時N2O4的的, N2O4和和NO2的分壓。的分壓。 4.02 10001.0(1-2) 1001.3= =0.18=18%解：解：T不變，不變，K 不變不變 4.021.0(1-2)K = p總總p例例總壓由總壓由100kPa增至增至1000kPa，N2O4的的由由50%降至降至18%，闡明平衡向左方向挪動，闡明平衡向左方向

7、挪動，即向氣體分子數(shù)少的方向挪動。即向氣體分子數(shù)少的方向挪動。一密閉容器中含一密閉容器中含1.0molN2O4，反響：，反響：N2O4(g)2NO2(g)在在25、100kPa下到達下到達平衡時平衡時N2O4的的=50%，計算：，計算：(2) 25、1000kPa下到達平衡時下到達平衡時N2O4的的, N2O4和和NO2的分壓。的分壓。例例解：解： =0.18=18%平衡分壓平衡分壓 2.01.0(1+)p(NO2)= p總總 = 1000 =694.9 kPa2.00.181.0(1+0.18)p(N2O4)= p總總= 1000 1.0(1-) 1.0(1-0.18) 1.0(1+) 1.

8、0(1+0.18) =305.1 kPa rGm= -RT lnK ; rGm= rHm-T rSm2-4-3 溫度對化學平衡的影響溫度對化學平衡的影響反響：反響：lnK (T)= - rSm(T) rHm(T) R RTlnK (T) - rSm(298.15K) rHm(298.15K) R RTlnK1 (T1) - rSm(298.15K) rHm(298.15K) R RT1lnK2 (T2) - rSm(298.15K) rHm(298.15K) R RT2K2 rHm(298.15K) T2-T1 K1 R T1T2ln = ( )平衡挪動平衡挪動向右向右K 值增大值增大 rHm

9、 0 吸熱反響吸熱反響向左向左K 值變小值變小 rHm 0放熱反響放熱反響升高溫度升高溫度 反響：反響：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在在298.15K時時,K =6.81024、 rHm=-197.78kJmol-1,試計算試計算723K時的時的K , 并判別平并判別平衡挪動方向。衡挪動方向。例例K2 rHm(298.15K) T2-T1 K1 R T1T2ln = ( )解：解： K (723K) 197.78 723-298.15 6.81024 8.314 198.15723ln = ( )=-20.3K (723K)=2.95104K (723K)=2.95104 6.8

10、1024=K (298.15K)升高溫度平衡向左挪動，即向吸熱方向挪動升高溫度平衡向左挪動，即向吸熱方向挪動呂呂查德里原理查德里原理 勒勒夏特列夏特列 當體系到達平衡后當體系到達平衡后, 假設改動平衡形狀假設改動平衡形狀的任一條件的任一條件(如濃度如濃度, 壓力壓力, 溫度溫度), 平衡就平衡就向著能減弱其改動的方向挪動。向著能減弱其改動的方向挪動。此原理既適用于化學平衡體系，也適用此原理既適用于化學平衡體系，也適用于物理平衡體系。如冰吸熱而融化。于物理平衡體系。如冰吸熱而融化。平衡挪動的規(guī)律平衡挪動的規(guī)律留意：平衡挪動原理只適用于已達平衡留意：平衡挪動原理只適用于已達平衡的體系，而不適用于非平衡體系。的體系，而不適用于非平衡體系。2-4-4 催化劑對化學平衡的影響催化劑對化學平衡的影響 催化劑不改動化學平衡形狀催化劑不改動化學平衡形狀對可逆反響來說，反響前后催化劑的化學對可逆反響來說，反響前后催化劑的化學組成、質量不變，無論能否運用催化劑，組成、質量不變，無論能否運用催化劑，反響的一直態(tài)都是一樣的，即反響反響的一直態(tài)都是一樣的，即反響rGm的不變，的不變