化学平衡的移动ppt课件_勒夏特列原理_化学平衡移动判断口诀_化学平衡移动图像分析详细信息
| 宜城教育资源网www.ychedu.com化学平衡的移动ppt课件_勒夏特列原理_化学平衡移动判断口诀_化学平衡移动图像分析达到平衡状态的反应体系，条件改变，引起平衡状态被破坏的过程。（2）化学平衡移动的过程对化学平衡移动方向的不同认识认识1：在现行高中化学教材人教版选修四《化学反应原理》第二章第三节《化学平衡》中关于化学平衡移动是这样描述的：“改变反应条件时平衡状态的变化趋势，可以用正逆反应的消长来表述。如果有利于增大产物的比率，可以说成平衡向右移动"，在这种说法中，将产物的比率即产物的百分含量作为平衡移动与否及平衡移动方向的判断依据，产物的百分含量增加则平衡正向移动，产物的百分含量减小平衡逆向移动。认识2：在北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编著，高等教育出版社出版的《无机化学》（1992年5月第3版）中有关化学平衡移动是这样描述：因为条件改变，旧的平衡被破坏，引起混合物中各物质百分含量随之改变，从而达到新平衡的过程叫作化学平衡移动。此描述中，可以理解为在旧平衡的基础上，改变外界条件的结果是使得反应物质百分含量发生改变，从而引起平衡的移动。认识3：在华彤文、陈景祖等编著，北京大学出版社出版的《普通化学原理》中将反应商Q与平衡常数K的比值Q/K作为平衡移动方向的判断依据。当Q>K,，平衡向正反应方向移动；当Q<K，平衡向逆反应方向移动；Q=K，体系处于平衡状态。本文来自化学自习室！二、问题提出对上述的争论可以这样设计：在恒温恒容条件下，向密闭容器中充入1mol的H2和1mol的I2，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)；达到平衡时，再向容器中充入1mol的H2，平衡向什么方向移动？若本题改为达到平衡时，再向容器中充入1mol的H2和1mol的I2，此时，平衡向什么方向移动？根据上述1、2的认识，所得结论是充入1mol的H2时，因为增大了反应物H2的浓度，平衡时HI的百分含量增加，所以平衡正向移动；充入1mol的H2和1mol的I2时，同等程度的增大H2和I2的浓度，达到平衡时，各组分的百分含量不变，所以平衡不移动。上述问题中只加入H2时，平衡正向移动。但加入H2和I2时，平衡反倒不移动了？这样的解释明显违背了勒夏特列原理中浓度对化学平衡移动的影响。因此，将百分含量的改变作为平衡移动的判断依据是不准确的。又如在恒温恒容条件下，向密闭容器中充入1molN2O4，发生反应2NO2N2O4达到平衡时，再向容器中充入1molN2O4，此时平衡向什么方向移动？利用等效平衡原理，此条件相当于容积可变的体系中增大压强使体积缩小至原容积的1/2，可看作增大压强对化学平衡移动的影响，反应物N2O4的转化率减小，所以平衡向逆反应方向移动。上述两题中不论是以平衡状态时物质的百分含量还是以转化率作为平衡移动方向的判断依据，其结果都与勒夏特列原理中浓度对化学平衡移动影响的结论背道而驰。三、几种常见化学平衡移动方向的判断误区本文来自化学自习室！误区1、利用转化率作为平衡移动的判断依据在对“H2(g)＋I2(g)2HI(g)”的分析中，达到平衡时，只向容器中充入一定量的H2，I2的转化率增大，平衡向正方向移动；若再向容器中充入1mol的H2和1mol的I2，H2和I2的转化率均不变，平衡不移动。此解释忽略了化学平衡的移动方向是化学反应整体的发展方向，忽略了平衡移动是一个过程，忽略了过程后用新旧平衡状态的参数物质的转化率作为平衡移动判断依据，本身就没有抓住平衡移动的本质。因此，用物质的转化率增的变化作为平衡移动的判断方向是不合理的。误区2、利用百分含量作为平衡移动的判断依据对反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2O(g)平衡移动方向的分析时，有这样的解析：1123K时，平衡常数K=1，现将2molCO(g)和3molH2O(g)混合，并在该温度下反应达到平衡，请计算：(1)CO的平衡转化率和CO2的体积分数(2)再充入2molH2O，达到新平衡时，CO的平衡转化率和CO2的体积分数如何变化？平衡向什么方向移动？计算得(1)CO的转化率为60%，CO2的体积分数为24%；(2)CO的转化率为69.4%，CO2的体积分数为19.8%。相比(1)，(2)加入H2O使平衡正向移动，使得CO的转化率提高，但新平衡时CO2的百分含量并没有增大，反而减小了。由此看出，利用生成物百分含量的增加作为平衡正向移动的判断依据也是错误的。化学平衡的移动能带来反应物和生成物量的改变，但不意味着百分含量一定改变，即使百分含量改变，其变化趋势与平衡移动方向之间不一定存在必然的联系。误区3、利用等效平衡原理判断平衡移动方向相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，建立起的平衡状态都是相同的，这就是所谓等效平衡原理。等效平衡讨论的也只是平衡状态的参数，不涉及反应的过程，而化学平衡移动恰好就是描述化学反应过程的概念，本文来自化学自习室！例如：温度为T时，向1L恒容密闭容器中加入1molPCl5，发生反应：PCl5PCl3＋Cl2，经过一段时间后达到平衡，PCl3的物质的量为0.2mol，此时，再加入1.0mol的PCl5，平衡向什么方向移动？若从等效平衡的角度去分析，相当于往容积为2L的密闭容器中加入2mol的PCl5，此时建立的平衡状态与原平衡等效，再将容器容积减小为1L，相当于增大压强，使平衡逆向移动。在这里利用等效平衡原理作为平衡移动方向判断得出的结论同样违背了勒夏特列原理中浓度对化学平衡移动的影响。四、平衡移动方向的判据化学平衡状态是一定条件下，正反应速率与逆反应速率相等的状态，表现为反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，即反应体系中物质的组成呈现恒定状态&因此，化学平衡移动方向的判断，应从以下两个方向分析：判据1从热力学角度看，就是条件的改变使体系中反应物与生成物的热力学能发生改变，从而Gibbs自由能不再等于0，平衡将发生移动，使Gibbs自由能重新等于0。自由能的计算表达式为：ΔG=-RTlnk+RTlnQ，K为化学平衡常数，Q为反应熵。对于化学反应A（g）+B（g）C（g）+D（g），浓度商Q与平衡常数K的大小关系决定平衡移动的方向：当QK，平衡向逆反应方向移动；Q=K，体系处于平衡状态，平衡不移动。由此可知对于文章开头提及的反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在恒温恒容条件下，第一次达到平衡时，不论是再充入1mol的H2，还是充入1molH2和1molI2，Q都小于K，所以化学平衡向正向移动。判据2从动力学角度看，在平衡状态的基础上，条件的改变使单位体积内活化分子数目及有效碰撞几率发生改变，使正反应速率与逆反应速率发生变化至不相等，打破原来的平衡状态而使化学平衡发生移动。化学平衡移动方向取决于条件改变后正反应速率与逆反应速率的竞争，即条件改变后正’逆反应的相对大小的变化，当V（正）>V（逆），化学平衡正向移动；当V（正）<V（逆），化学平衡逆向移动。五、结论2．影响化学平衡移动的因素（1）温度：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。（2）浓度：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。（3）压强：对于反应前后总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。（4）催化剂：由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率，故其对化学平衡的移动无影响。3．勒夏特列原理在密闭体系中，如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。二、外界条件对化学平衡移动的影响1．外界条件的变化对速率的影响和平衡移动方向的判断在一定条件下，浓度、压强、温度、催化剂等外界因素会影响可逆反应的速率，但平衡不一定发生移动，只有当v正≠v逆时，平衡才会发生移动。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，分析如下：2．浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况（1）改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。（2）当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。（3）对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2(g)+I2(g)2HI(g)，压强的改变对平衡无影响。但增大（或减小）压强会使各物质的浓度增大（或减小），混合气体的颜色变深（或浅）。（4）恒容时，同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响，增大（减小）浓度相当于增大（减小）压强。（5）在恒容容器中，当改变其中一种气态物质的浓度时，必然会引起压强的改变，在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时，应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。若用α表示物质的转化率，φ表示气体的体积分数，则：①对于A(g)+B(g) 宜城教育资源网www.ychedu.com |
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