基础化学(李保山)D5z-2化学平衡.ppt

3 化学平衡的移动 3.1 浓度对化学平衡的影响 3.2 压力对化学平衡的影响 3.3 温度对化学平衡的影响 3.4 Le Chatelier 原理 3.1 浓度对化学平衡的影响 化学平衡的移动 当外界条件改变时，化学反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态的过程。 浓度的影响: J Kθ, 反应逆向进行 J = Kθ, 反应平衡 J Kθ, 反应正向进行 注意: 浓度的改变并没有改变Kθ 3.2 压力对化学平衡的影响 1. 部分物种分压的变化 如果保持温度、体积不变，增大反应物的分压或减小生成物的分压，使J 减小，导致J Kθ，平衡向正向移动。反之，减小反应物的分压或增大生成物的分压，使J 增大，导致J Kθ，平衡向逆向移动。 2. 总压力对平衡的影响。 例：合成氨的反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 平衡时： 若体系的总压力增大到原来的2倍, J K , 反应正向进行. 到 J = K 止。 反之，总压力减小为原来的二分之一，则 J K ， 反应逆向进行。 直到 J =K 止。 例：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 平衡时： 无论增大总压力还是减小总压力： 增大体系的总压力，平衡向气体分子 数减小的方向移动，反之，减小体系的总 压力，平衡向气体分子数增大的方向移动. 3.3 温度对化学平衡的影响 Kθ(T)是温度的函数。 温度变化引起Kθ (T)的变化，导致化学平衡的移动。 K ? 和 的关系 ? rG ? m 在标准状态下，一个化学反应 能否发生，可以用反应的 加以判断。 ? rG ? m 可以查生成自由能 表 ? f G ? m 反应的 如何得到？ ? rG ? m 对于放热反应: 0 温度升高 K? 减小 J K? 平衡向逆向移动 对于吸热反应: 0 温度升高 K? 增大 J K? 平衡向正向移动 不同温度下平衡常数之间的关系式： 3.4 Le Chatelier 原理 如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。 1848年，法国科学家Le Chatelier 提出： 两个需要说明的问题 1.催化剂不能使化学平衡发生移动。 催化剂只能缩短反应达到平衡的时间，不能改变平衡组成。 2. 化学反应速率与化学平衡的综合应用 以合成氨为例： N2(g) + 3H2  2NH3(g) 低温、加压有利于平衡正向移动。但低温反应速率小。 在实际生成中，T=（460~550）℃，32MPa，使用铁系催化剂。 影响反应速率和平衡常数的因素总结:反应速率常数k-------阿累尼乌斯公式平衡常数Kθ----范特霍夫公式1.浓度的影响2.温度的影响3.催化剂的影响4.压力的影响　 影响因素的改变 对反应速率的影响 对化学平衡的影响 k正 v正 K 平衡移动 恒温时增加反应物浓度 不变 不变 气相反应 缩小体积， 以增加总压 Δn0 Δn0 Δn=0 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不移动 ΔrHmΘ0 ΔrHmΘ0 T 加入（正）催化剂 不变 不移动 结论 k与浓度，压 力无关，与温 度，催化剂 有关 V与压力，浓度，温度，催化剂有关 K只与温度有关，与浓度，压力,催化剂无关 平衡移动与浓度，压力，温度有关，与催化剂无关 自测题： 1. 已知500K时反应 SO2(g)+1/2 O2(g) SO3(g)的K =50，则同温度下反应2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)的K ′ 为（ ） A. 4×10-4 B. 2×10-2 C. 4×10-2 D. 2500 D 2. PCl5的分解反应是 PCl5 = PCl3 + Cl2 ， 在200℃达到平衡 时， PCl5有 48.