化学平衡.ppt

温度对化学平衡的影响 温度可以改变平衡常数，因此改变温度，对于有热效应的反应，可以使平衡移动。 升高温度(0)，平衡向吸热方向(ΔrHO0)移动，降低温度(0)，平衡向放热方向(ΔrHO0)移动。 模拟实验:把淡黄以的三氯化铁溶液分别加入到冷水和热水中,观察现象。 FeCl3 + H2O Fe(OH)3 + 3HCl 加热促进水解进行形成Fe(OH)3溶胶 温度对平衡的影响 温度的变化，将使 K 改变，从而影响平衡。 ?rG?m = －RTlnK? ， ?rG?m = ?rH?m － T?rS?m 联立，得 －RTlnK? = ?rH?m － T?rS?m， 这里，近似地认为 ?rH?m 和 ?rS?m 不随温度变化。 不同温度 T1 ，T2 时，分别有等式 ( 1 ) ( 2 ) 对于吸热反应，?rH?m 0 ， 当 T2 T1 时，K?2 K?1 ，平衡右移； T2 T1 时，K?2 K?1 ，平衡左移。 对于放热反应，?rH?m 0 ， 当 T2 T1 时，K?2 K?1 ，平衡左移； T2 T1 时，K?2 K?1 ，平衡右移。 ( 2 ) － ( 1 ) ， 得 ①在惰性气体存在下达到平衡后，再恒温压缩, Σ?B ≠0，平衡向气体分子数减小的方向移动, Σ ? B =0，平衡不移动。 ③对恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性气体，总压不变，体积增大，反应物和生成物分压减小，如果Σ ? B ≠0，平衡向气体分子数增大的方向移动。 ②对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应物和生成物pB不变，Q= K ，平衡不移动。 惰性气体的影响 勒夏特里(A.L.le Chatelier)原理 假如改变平衡系统的条件之一，如温度、压力或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。 这是一条普遍的规律，适用于所有的动态平衡(包括物理平衡)。 平衡 反应物 生成物 浓度、压力、温度 Le Chatelier 原理： 如果对平衡施加一种作用，则平衡向着使这一种作用减小的方向移动。 利用公式 可以进行关于 K? ，T 和反应热 ?rH 的计算。 类似于反应速率一章中关于 Arrhenius 公式的计算，不再举例。 但这类计算是重要的。 四、选择合理生产条件的一般原则 1、增大一种价廉易得的原料过量以提高另一原料的转化率。 2、反应后气体分子数减少的气相反应，增加压强可使平衡向正向移动 3、对放热反应，升高温度会提高反应速度，但使转化率，使用催化剂事以提高反应速度而不致影响平衡。 4、相同的反应物，若同时可能发生几种反应，而其中只一个反应是需要的，则须选择合适的催化剂，再考虑其它条件。 例：合成氨适宜条件的选择 一、合成氨适宜条件的选择 一、合成氨适宜条件的选择 二、合成氨工业简述 二、合成氨工业简述 三、合成氨工业的发展前景 1、改善承受高压的动力、材料、设备等条件 2、研究合成氨反应在较低温度下进行的催化剂 3、研究化学模拟生物固氮技术 例题 自测题： (1) 2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) , K1 (2) H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(g) , K2 (3) 2H2O(g) = 2H2(g)+ O2(g) , K3 同一温度，上述各反应平衡常数之间的关系是 A. K1 = K2 = K3; B. K1 2= K2 = 1/K3; C. K1 = K2 2= 1/K3; D. K1 =1/ K2 = K3 C ②纯固体与纯液态在平衡常数表达式中不出现； 例1： Cr2O72? + H2O 2CrO42? + 2H+? K = ? 例2： Ca2CO3 (s) === CaO + CO2 K = ③ 平衡常数只表现反应进行的程度，即可能 性问题，而不表现到达平衡所需的时间， 即现实性问题； K 越大，反应越彻底，反应倾向性越大；