化学平衡移动 化学反应进行的方向7-3
- 格式:ppt
- 大小:3.26 MB
- 文档页数:91
化学平衡与化学反应方向化学平衡是指在一个封闭系统中,化学反应前后,各种物质的摩尔浓度达到一定的比例,反应速率相等,反应物和生成物的摩尔浓度保持不变的状态。
在化学平衡中,反应物与生成物之间存在着动态的平衡,即正反应和逆反应同时进行,同时速率相等。
当外界条件改变时,平衡会发生移动,使得化学反应方向发生变化。
化学反应方向是指在一个化学反应过程中,反应物转变为生成物的方向。
根据利用化学反应物质平衡常数的定义可以判断反应的方向,平衡常数K是一个无量纲比值的数值,它描述了反应物和生成物的浓度之间的关系。
在化学反应中,如果K大于1,则生成物的浓度较大,反应向生成物方向进行,反之,如果K小于1,则反应物的浓度较大,反应向反应物方向进行。
当反应达到平衡后,根据化学平衡原理,系统中的物质的浓度保持不变,但是当外界条件改变时(如温度、压强、浓度等),平衡会被打破,反应会重新进行,以寻找新的平衡。
根据Le Chatelier原理,当系统达到平衡时受到外界的扰动,系统会产生一种作用以减弱这种扰动,以恢复平衡。
根据这个原理,我们可以预测化学反应在受到不同外界条件的影响下,它们的方向会如何变化。
1. 温度对反应方向的影响在化学反应中,温度的改变可以改变反应的方向。
一般来说,当反应为放热反应时,增加温度会使得反应向右移动,即生成物的浓度增加;而当反应为吸热反应时,增加温度会使得反应向左移动,即反应物的浓度增加。
这是因为放热反应吸收较少的能量,当温度升高时,系统会向吸热反应的方向进行以吸收多余的能量,反之亦然。
2. 压力/体积对反应方向的影响对于涉及气体的化学反应,改变压力或体积也会改变反应的方向。
当反应物和生成物的摩尔数不同,改变压力或体积会导致系统向摩尔较少的一方移动以达到平衡。
例如,当压力增加时,系统会向摩尔较少的一方移动,以减少压力;当压力减小时,系统会向摩尔较多的一方移动,以增加压力。
这是因为摩尔数较多的一方所占的空间较大,压力下降时会更有利。
化学平衡的移动与平衡常数化学平衡是指在反应物和生成物之间达到动态平衡的状态,其中反应物被转化为生成物,而生成物又被转化回反应物。
在这个过程中,反应物和生成物的浓度会发生变化,而平衡常数则是用来描述反应物与生成物之间浓度比例的一个重要指标。
一、化学平衡的移动方向在化学平衡下,反应物和生成物的浓度通常会发生变化,移动的方向取决于浓度的变化趋势。
根据勒夏特列原理,如果在系统中添加了物质或者改变了温度、压力等条件,平衡反应会重新调整以适应这些改变,使得系统保持稳定。
1. 浓度变化引起的平衡移动当我们向平衡反应的反应体系中添加了更多的反应物,反应会朝着生成物的方向移动,以减小反应物的浓度。
相反地,如果我们添加了更多的生成物,反应则会朝着反应物的方向移动,以减小生成物的浓度。
这种移动方向是为了保持平衡条件。
2. 温度变化引起的平衡移动温度对平衡反应的移动方向也有影响。
根据利用吉布斯自由能进行分析,当增加温度时,反应物中的吸热反应会被加剧,因此反应会向吸热方向移动。
相反地,当降低温度时,反应物中的放热反应会被加剧,反应会向放热方向移动。
这种移动的方向是为了维持平衡状态。
二、平衡常数的意义与计算平衡常数用来描述反应物和生成物之间浓度比例的关系。
在平衡状态下,反应物浓度与生成物浓度之间的比例由平衡常数确定。
平衡常数的大小表示了反应的偏向程度,具体计算公式如下:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C]、[D] 分别表示反应物 A、B 和生成物 C、D的浓度,a、b、c、d 分别表示它们的化学计量数。
平衡常数 Kc 的值越大,表示反应偏向生成物的方向;Kc 的值越小,则表示反应偏向反应物的方向。
三、平衡常数对化学平衡的影响平衡常数不仅反映了反应物和生成物之间的浓度比例关系,还决定了反应物和生成物的转化率。
反应物和生成物的浓度与平衡常数之间的关系可以用来预测平衡位置和反应的可逆性。
【重点内容】化学平衡的移动,化学反应进行的方向。
2【内容讲解】一、化学平衡的移动1、含义:可逆反应达到平衡状态后,反应条件(如浓度、压强、温度)改变,使正和逆不再相等,原平衡被破坏;一段时间后,在新的条件下,正、逆反应速率又重新相等,即V 正'=V逆',此时达到了新的平衡状态,称为化学平衡的移动。
应注意:v正'≠v正,v逆'≠v逆。
2、影响因素:(1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
在下列反应速率(v)对时间(t)的关系图象中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:①增大反应物浓度;②减小生成物浓度;③增大生成物浓度;④减小反应物浓度注:①由于纯固体或纯液体的浓度为常数,所以改变纯固体或纯液体的量,不影响化学反应速率,因此平衡不发生移动。
②增大(或减小)一种反应物A的浓度,可以使另一种反应物B的转化率增大(或减小),而反应物A的转化率减小(或增大)。
(2)压强:其它条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,且反应前后气体分子数即气体体积数不相等,则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数减小的方向移动;反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数增大的方向移动;若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应,达到平衡后改变压强,则平衡不移动。
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在下列v-t图中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:① m +n > p +q,增大压强;② m +n > p +q,减小压强;③ m +n < p +q,增大压强;④ m +n < p +q,减小压强;⑤ m +n = p +q,增大压强;⑥ m +n = p +q,减小压强。
(3)温度:其它条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应(△H>0)方向移动;降低温度,平衡向放热反应(△H<0)方向移动。
备课组高三化学主备人陈倩倩审核人杜红星课题化学平衡的移动化学反应进行的方向时间[考点预测]1.外界条件对化学平衡的影响。
2.化学平衡移动过程中相关量变化的分析。
3.以图像的形式综合考查化学反应速率与化学平衡移动的关系。
4.利用焓变、熵变判断化学反应进行的方向。
【基础梳理】一、化学平衡移动1.概念可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如、、等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之,从而在一段时间后达到。
这种由旧平衡向新平衡的变化过程,叫做化学平衡的移动。
3.化学平衡移动方向与化学反应速率的关系(1)v(正)>v(逆):平衡向正反应方向移动。
(2)v(正)=v(逆):反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
(3)v(正)<v(逆):平衡向方向移动。
二、影响化学平衡移动的因素勒沙特列原理:如果改变影响化学平衡的某一条件,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.(1)浓度: 增反应物浓度或减生成物浓度, 平衡移动减反应物浓度或增生成物浓度, 平衡移动.(2)温度: 升温,平衡向方向移动;降温,平衡向方向移动.(3)压强: 加压,平衡向气体体积方向移动;减压,平衡向气体体积方向移动.(4)催化剂: 对化学平衡无影响,但能缩短到达平衡所需的时间.三、化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自发进行的过程。
(2)特点①体系趋向于从状态转变为低能量状态(体系对外部或热量)。
②在密闭条件下,体系有从转变为的倾向性(无序体系更加稳定)。
2.化学反应方向的判据①焓判据:放热过程中体系能量,ΔH ,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应方向不全面。
②熵判据:体系的混乱度(即熵增),ΔS ,反应有自发进行的倾向。
但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵判据判断反应方向不全面。
复合判据:ΔG=ΔH - TΔS,ΔG 反应非自发进行,ΔG 反应处于平衡状态,ΔG 反应自发进行。
专题7.3 化学平衡移动1、理解影响化学平衡的因素(浓度、温度、压强、催化剂等),认识其一般规律。
2、理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。
3、能正确分析化学平衡图像。
一、化学平衡移动1、概念可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态。
这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程,叫做化学平衡的移动。
2、过程3、平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正> v逆,平衡向正反应方向移动。
(2)v正= v逆,平衡不移动。
(3)v正< v逆,平衡向逆反应方向移动。
4、平衡移动会伴随着哪些变化(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质,但速率变化也可能平衡不移动),主要看v正与v逆是否相等,如果v正≠v逆,则平衡必然要发生移动,如v正、v逆同时改变相同倍数,则平衡不移动。
(2)浓度的变化,平衡移动会使浓度变化,但是浓度的变化不一定使平衡移动。
(3)各组分百分含量的变化。
(4)平均相对分子质量的变化。
(5)颜色的变化(颜色变化,平衡不一定发生移动)。
(6)混合气体密度的变化。
(7)转化率的变化。
(8)温度变化5、影响因素若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:【特别提醒】浓度、压强和温度对平衡移动影响的特殊情况(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)“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件(5)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。
【重点内容】化学平衡的移动,化学反应进行的方向。
2【内容讲解】一、化学平衡的移动1、含义:可逆反应达到平衡状态后,反应条件(如浓度、压强、温度)改变,使正和逆不再相等,原平衡被破坏;一段时间后,在新的条件下,正、逆反应速率又重新相等,即V正'=V逆',此时达到了新的平衡状态,称为化学平衡的移动。
应注意:v正'≠v正,v逆'≠v逆。
2、影响因素:(1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
在下列反应速率(v)对时间(t)的关系图象中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:①增大反应物浓度;②减小生成物浓度;③增大生成物浓度;④减小反应物浓度注:①由于纯固体或纯液体的浓度为常数,所以改变纯固体或纯液体的量,不影响化学反应速率,因此平衡不发生移动。
②增大(或减小)一种反应物A的浓度,可以使另一种反应物B的转化率增大(或减小),而反应物A 的转化率减小(或增大)。
(2)压强:其它条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,且反应前后气体分子数即气体体积数不相等,则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数减小的方向移动;反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数增大的方向移动;若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应,达到平衡后改变压强,则平衡不移动。
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在下列v-t图中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:①m +n >p +q,增大压强;②m +n >p +q,减小压强;③m +n <p +q,增大压强;④m +n <p +q,减小压强;⑤m +n =p +q,增大压强;⑥m +n =p +q,减小压强。
(3)温度:其它条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应(△H>0)方向移动;降低温度,平衡向放热反应(△H<0)方向移动。