化学平衡的移动复习课件.ppt

物质的含量、转化率等-温度-压强图像 例 ：反应X（g）+3Y（g） 2Z（g）; △H0)在不同温度和不同压强下（P1P2）达平衡时，混和气体中Z的百分含量随温度变化的曲线为 * 对一个可逆反应，达到化学平衡状态 以后，反应条件(如温度、压强、浓度等) 发生改变，平衡混合物里各组分的浓度也 就随着改变而达到新的平衡状态，这个过 程叫做化学平衡移动。 化学平衡移动的根本原因： 　　外界条件改变，引起ひ正、ひ逆发生改变，且：ひ正≠ひ逆≠0，造成化学平衡移动。 化学平衡移动的方向： 　　　　ひ正＞ひ逆：平衡向正反应方向移动 　　　　ひ正＜ひ逆：平衡向逆反应方向移动 化学平衡移动 以mA+ nB= xC + yD为例，反应前投入一定量的A、B V正V逆 一定时间 V正≠V逆 V正=V逆 条件改变 一定时间 建立平衡 建立新平衡 破坏旧平衡 ?根据平衡移动发生的过程分析平衡移动发生的本质原因是什么？ ?哪些因素的改变可能会引起平衡移动？ V正=V逆 开始不平衡 平衡1 不平衡 平衡2 影响化学平衡的因素 (1)浓度对化学平衡的影响 结论：在其他条件不变时，增加反应物的浓度平衡向着正反应方向移动，反之也然。 当增大某一生成物的浓度时，其速率时间图线如右图所示 1、非均相体系，非均匀分布物质，它的量改变可能影响速率，不影响平衡。 注意： 2、溶液中的反应，水的浓度看成定值，不影响平衡，加水参考减少压强的影响分析。 3、同时同等倍数改变反应物和生成物的浓度，参考压强改变的影响分析。 ４、增加一个反应物的浓度可以增加另一反应物的转化率，本身的转化率降低。 (2)压强对化学平衡的影响 2NO2≒N2O4 当改变体系的压强时，平衡混合物中各气体物质的浓度都等倍数的改变，则可逆反应中气体系数和大的一方的速率改变的程度大。 加压:先深后浅 减压:先浅后深 比原来深 比原来浅 加压平衡向气体分子数减少的方向移动 减压平衡向气体分子数增多的方向移动 若通入与反应无关的气体怎样影响化学平衡? 对于可逆反应mA (气) +nB (气) pC (气) +qD(气)其正、逆反应速率有如下关系： 3、温度 2NO2≒N2O4；△ H0 升高温度，吸热反应方向的速率增大的幅度更大。 降低温度，吸热反应方向的速率降低的幅度更大。 在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 试画出改变温度时放热反应的速率-时间图像 催化剂对化学平衡移动无影响，它的使用能 同等程度地改变正、逆反应速率（即反应速率改 变但仍然相等），可以改变化学反应达到平衡所 需要的时间。正催化剂可以加快反应速率，缩短 反应达到平衡所需要的时间。 t1 t2 t 产物含量 使用催化剂 对于已达平衡的可逆反应，如果改变影响平衡的一个因素，平衡将向着减弱这种改变的方向移动。 注意： ①是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变 ②只有一个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析） ③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析 勒沙特列原理——平衡移动原理 合成氨适宜条件的选择 在实际生产中，需要综合考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产品和设备等各方面的情况，还要兼顾实际条件和生产成本，以确定最佳生产条件。 合成氨的反应原理为： N2(g)+3H2(g) ≒  2NH3(g) （正反应为放热反应），这是一个气体体积缩小的、放热的可逆反应。 （1）催化剂：催化剂虽不能改变化学平衡，但可加快反应速率，提高单位时间内的产量。 （2）温度：升高温度可加快反应速率，但从平衡移动考虑，此反应温度不宜太高。选择温度的另一个重要因素是要使催化剂的活性最大。（即催化剂的活性温度） 3、压强：无论是反应速率，还是化学平衡，都要求压强 要大，但生产设备又不能承受太大的压强，而且压力越大， 消耗的动力越大、能源越多。 4、浓度：在实际生产过程中，不断补充N2和H2，及时分离出NH3，不但可以加快反应速率，还能使平衡右移，提高NH3的产量。 二、合成氨的适宜条件 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 20MPa~50MPa 5000C 铁触媒 浓度：nN2 ：nH2 1：3，以提高H2的利用率。 压强：20MPa~50MPa 温度：5000C左右（此时催化剂的活性最大） 催化剂：铁触媒 反应原理为： 合成氨工业的简要流程 原料 气体 净化 液氨 分离 合成 压缩 N2、H2 原料气的制取 N2：方法Ⅰ