影响化学平衡的条件
- 格式:doc
- 大小:1.03 MB
- 文档页数:2
化学平衡的移动与平衡条件的改变的影响化学平衡是指在闭合系统中,反应物与生成物之间的物质浓度或者摩尔数达到稳定的状态。
在这个平衡状态下,反应速率的前后相互抵消,使得物质的浓度或者摩尔数保持不变。
然而,当外界条件发生改变时,平衡条件会受到影响,进而导致平衡移动或者改变。
本文将探讨化学平衡的移动以及平衡条件的改变对平衡系统的影响。
一、温度对平衡的移动和平衡条件的改变的影响在化学反应中,温度是一项重要的外界条件,它对平衡移动和平衡条件的改变产生重要影响。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,平衡系统会倾向于消耗热量,反应朝向吸热方向移动。
相反,当温度降低时,平衡系统会倾向于生成热量,反应朝向放热方向移动。
温度对平衡常数的影响也不可忽视。
一般来说,当温度升高时,平衡常数会增大,反应朝正向进行。
这是因为在吸热的条件下,平衡系统会通过吸收热量以抵消外界温度升高对平衡的影响。
相反,当温度降低时,平衡常数会减小,反应朝反向进行。
这是因为在放热的条件下,平衡系统会通过释放热量以抵消外界温度降低对平衡的影响。
二、压力对平衡的移动和平衡条件的改变的影响压力是另一个影响化学平衡的外界条件。
在气体反应中,压力的改变可以导致平衡系统移动以减少压力的影响。
根据Le Chatelier原理,当压力增加时,平衡系统会倾向于通过减少物质的摩尔数来减少压力。
相反,当压力降低时,平衡系统会倾向于通过增加物质的摩尔数来增加压力。
压力对平衡常数的影响主要体现在气体反应中。
根据物态平衡原理,气体摩尔数在平衡时与其分压成正比。
因此,当压力升高时,平衡常数会减小,反应朝反向进行。
当压力降低时,平衡常数会增大,反应朝正向进行。
三、物质浓度对平衡的移动和平衡条件的改变的影响物质浓度是化学平衡的另一个重要因素。
当某个物质的浓度发生变化时,平衡系统会倾向于移动以减少这种变化。
根据Le Chatelier原理,当某物质浓度增加时,平衡系统会倾向于消耗该物质。
高二化学影响化学平衡的条件【本讲主要内容】影响化学平衡的条件 1. 化学平衡移动2. 影响化学平衡的因素3. 勒沙特列原理【知识掌握】【知识点精析】 (一)化学平衡移动1. 从正、逆反应速度是否相等分析:化学平衡状态是指在一定条件下正反应速率与逆反应速率相等的动态平衡状态。
这种平衡是相对的,改变反应的某些条件,可以使正、逆反应发生不同的改变(也可能只改变正、逆反应速率的一种速率),原平衡状态被破坏,一定时间后,在新的条件下又建立新的平衡状态,这一过程就是化学平衡的移动。
*2. 从浓度商和平衡常数分析:对于一个一般的可逆反应:aA + bB cC + dD ,在平衡状态时,平衡常数K=ba d c B A D C ][][][][,浓度商Q 与K 具有相同的表达式,但其浓度(或压力)不像K 那样特指平衡态。
当Q = K 时,反应处于平衡状态; 当Q < K 时,反应向着正方向进行; 当Q > K 时,反应向着逆方向进行。
同样,欲破坏化学平衡状态,必须使Q ≠K 。
(二)影响化学平衡的因素mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q (放热),△ng =p +q -(m +n)思考:若在气体混合物中充入惰性气体,对化学平衡的移动有无影响?解析:应分恒温恒压和恒温恒容两种情况进行讨论。
①恒温恒压:充入惰性气体,密闭容器的体积增大,各组分浓度同等程度降低,其效果相当于减小平衡混合物的压强,因此,平衡向反应气体体积增大方向移动。
如对合成氨反应来说,则向逆反应方向移动。
图象如下:②恒温恒容:充入惰性气体,似乎总压强增大了,但实际上容器体积不变,对平衡混合物各组成浓度不变,即原各气体分压不变,增大的惰性气体的分压与平衡体系无关,所以平衡不发生移动。
图象如图所示:注意①以上讨论适合于不与平衡混合物各组分反应的多种气体。
不一定真为惰性气体。
②如可逆反应前后气态物质总物质的量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动。
化学平衡的影响因素和平衡条件化学平衡是指化学反应中反应物与生成物的浓度或者压强达到一定比例后,反应速度不再改变的状态。
在化学反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度或者压强不再发生明显的变化。
然而,达到平衡的过程受到多种因素的影响。
本文将探讨化学平衡的影响因素和平衡条件。
一、影响化学平衡的因素1. 变量的改变改变反应物浓度、压强、温度或者添加催化剂都会影响化学平衡。
当改变反应物浓度或者压强时,根据勒夏特里亚法则(Le Chatelier's principle),系统会向反方向移动以减小这种变化。
例如,在N2(g) +3H2(g) ↔ 2NH3(g)这个反应中,如果增加N2或者减少H2的浓度,平衡会向右移动,生成更多NH3以抵消浓度变化。
2. 温度的变化温度对化学平衡的影响取决于反应是否是放热反应或吸热反应。
对于放热反应,增加温度会使平衡向左移动,减少温度则使平衡向右移动。
而对于吸热反应,增加温度会使平衡向右移动,减少温度则使平衡向左移动。
这是因为根据热力学原理,系统倾向于最小化能量变化。
3. 催化剂的作用催化剂可以加速反应速率,但不会改变化学反应的平衡位置。
催化剂通过提供新反应路径,使反应物更容易转化为生成物。
催化剂可通过减少反应活化能来降低反应的能量要求,从而加速反应。
然而,由于催化剂在反应结束时不发生净变化,所以对平衡位置没有影响。
二、达到化学平衡的条件化学平衡的条件由反应物和生成物的浓度、压强和温度决定。
1. 浓度和压强的影响化学平衡的条件要求反应物和生成物的浓度或者压强之间达到一定的比例。
在气相反应中,当反应物和生成物的压强达到一定比例时,反应物的分子碰撞会与生成物的分子碰撞相抵消,而且速度相等。
在溶液或者气体反应中,当反应物和生成物的浓度达到一定比例时,反应物和生成物的速度也会平衡,达到化学平衡。
2. 温度的影响化学平衡的条件还需满足热力学要求。
对于放热反应,提高温度会使反应向左移动,降低温度则使反应向右移动。
影响化学平衡的条件说课稿影响化学平衡的条件说课稿1一、说教材1、教材的地位和作用课题:高中化学第二册第二章第三节《影响化学平衡的条件》《影响化学平衡的条件》是中学化学的重要理论之一。
本节教材在本章中起到承上启下的作用,通过对本章的学习,既可以使学生加深对溶解平衡的化学理论的理解,又为以后学习电离平衡奠定了基础,对学生后续的学习有着深远的影响。
通过本章的学习,使学生能够进一步学习应用理论分析,研究,联系实际解决问题的能力。
2、教材简析教材分析:本节教材由三部分构成:第一部分,化学平衡移动;第二部分,影响化学平衡的条件,化学平衡移动;第三部分,勒夏特列原理。
其中第一部分是基础,第二部分是整节教材的核心,第三部分是对本节课的总结和升华。
3、教学目标的确定根据《大纲》的要求、教材编排意图及学生的实际情况,拟定以下教学目标:认知目标――理解掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响。
技能目标――通过本节课的教学,培养学生分析问题,解决问题,创造性思维的能力和自学能力。
素质教育目标――对学生进行辩证唯物主义教育,培养学生热爱科学、勇于探索的精神。
4、重点及难点的确定重点:浓度,压强,温度对化学平衡的影响难点:1、平衡移动原理的应用。
2、平衡移动过程的速率――时间图。
确立依据:对化学平衡移动原理的学习很重要,所以讨论“浓度,压强,温度等条件对化学平衡的影响”成为本节课的重点。
由于理论付诸实践有一定的难度,因此平衡移动原理的利用和移动过程中的速率――时间图成为本节的难点。
二、高学情分析二学生已经具备独立思考问题能力,而且思维活跃,掌握了影响化学反应速率的理论,以此为契机在教学中变探究为验证,激发学生学习的主动性,并培养学生严谨求实的科学态度。
三、说教法由于本节教材地位的重要性,结合学生实际情况,采取以下教学方法:1、通过演示实验,启发学生总结,归纳出浓度,压强,温度等条件改变对化学平衡影响。
2、通过对外界条件对速率影响理论复习,采取启发式教学,使学生从理论上认识平衡移动规律。
化学平衡的条件与影响因素化学平衡是指化学反应达到了一种稳定状态,反应物与生成物的浓度或活性不再发生明显变化。
在化学平衡状态下,反应物和生成物之间的正反应速率相等。
化学平衡受到一定的条件和影响因素的制约。
影响化学平衡的条件1. 温度:温度的改变可以影响反应的平衡状态。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,平衡反应往吸热反应方向移动;当温度降低时,平衡反应往放热反应方向移动。
因此,温度的改变可以改变平衡时反应物和生成物的比例。
2. 压力(气相反应):对于气相反应,压力的改变会影响反应的平衡。
根据Le Chatelier原理,当压力增加时,平衡反应往可减少摩尔体积的方向移动;当压力减少时,平衡反应往可增加摩尔体积的方向移动。
3. 浓度(溶液反应):对于溶液反应,浓度的改变会影响反应的平衡。
根据Le Chatelier原理,当某一反应物或生成物的浓度增加时,平衡反应往减少该物质浓度的方向移动;当某一反应物或生成物的浓度减少时,平衡反应往增加该物质浓度的方向移动。
4. 催化剂:催化剂对化学平衡没有影响。
催化剂可以加速正反应和逆反应的速率,但对平衡状态的稳定性无影响。
影响化学平衡的因素1. 反应物的浓度:反应物浓度的增加会使平衡反应往生成物的方向移动,而反应物浓度的减少会使平衡反应往反应物的方向移动。
2. 反应物的活性:反应物的活性可以影响反应的平衡,活性较高的反应物更容易参与反应。
3. 反应物和生成物之间的相互作用:反应物和生成物之间的相互作用可以改变反应的平衡状态。
比如,当产物的浓度增加时,反应物与生成物之间可能发生反应,使得平衡反应往反应物的方向移动。
综上所述,化学平衡受到温度、压力、浓度和催化剂等条件的影响,同时反应物的浓度、活性和相互作用也会对反应的平衡产生影响。
理解这些条件和因素对于掌握化学平衡的基本原理和应用具有重要意义。
化学平衡的影响因素与平衡常数化学平衡是指当化学反应达到一定条件时,反应物和生成物的浓度或压力保持稳定的状态。
在化学平衡中,反应物与生成物之间存在一定的浓度关系,这个关系可以通过平衡常数来描述。
本文将探讨化学平衡的影响因素和平衡常数的相关知识。
一、温度的影响温度是影响化学平衡的重要因素之一。
根据Le Chatelier原理,当温度升高时,平衡反应会偏向于吸热的方向进行,以吸收多余的热量,以减少系统的温度。
反之,当温度降低时,平衡反应会偏向于放热的方向进行,以释放多余的热量。
平衡常数K与温度有关,可以通过下式计算:K = exp(-ΔH/RT)其中,ΔH为反应焓变,R为气体常数,T为温度。
可以看出,当ΔH为负值时,温度升高会使得K变大,反之则会使得K变小。
二、浓度和压力的影响浓度和压力是化学平衡的另外两个重要因素。
当反应物的浓度或压力增加时,平衡反应会向生成物的方向进行,以减少反应物的浓度或压力。
反之,当反应物的浓度或压力减小时,平衡反应会向反应物的方向进行,以增加反应物的浓度或压力。
根据平衡常数的定义,平衡常数K与反应物和生成物的浓度相关。
对于一般的化学反应:aA + bB ↔ cC + dD其平衡常数可以表示为:K = ([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别代表反应物A、B和生成物C、D的浓度。
在涉及气体的化学反应中,可以使用压力来表示浓度。
根据理想气体状态方程,可以得到以下关系:P = nRT/V其中,P为气体的压强,n为气体的物质的量,R为气体常数,T为温度,V为气体的体积。
三、催化剂的影响催化剂是一种可以加速反应速率但不参与反应过程的物质。
催化剂可以降低反应物的活化能,使得反应更容易进行。
对于平衡反应,催化剂可以同时加速反应的正向和反向过程,但不会改变平衡状态。
由于催化剂不参与反应过程,因此催化剂的添加不会改变反应物和生成物的浓度或压力,也不会改变平衡常数。
1.化学平衡移动可逆反应的平衡状态是在一定条件下(浓度、温度、压强)建立起来的,当条件发生改变时,原平衡状态被破坏,并在新条件下建立起新的平衡。
此过程可表示为:(1)化学平衡移动:可逆反应中就化学平衡的破坏、新化学平衡的建立的过程。
(2)化学平衡移动的原因:反应条件的改变,移动的结果是正逆反应速率发生变化,平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。
(3)化学平衡移动的特征:○1从反应速率来看:若有v正=v逆到v正≠v逆某条件下平衡,再到这样的过程表明化学平衡发生了移动。
○2从混合物组成来看:各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化,最后在新条件下保持新的一定,同样表明化学平衡发生了移动。
(4)化学平衡移动的方向:○1若外界条件改变,引起v正>v逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动。
○2若外界条件改变,引起v正<v逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动。
○3若外界条件改变,引起v正和v逆都发生变化,如果v正和v逆能保持相等,化学平衡就没有发生移动。
2.影响化学平衡的条件参加反应的物质的性质是影响化学平衡的内在因素,影响化学平衡的外界条件主要有浓度、压强和温度等。
外界条件的改变对化学平衡的影响实质上是通过改变正、逆反应速率来实现的。
(1)浓度对化学平衡的影响○1结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减少生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减少反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
2增大反应物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度a.由于增加固体或纯液体的浓度是常数,改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小,所以化学平衡不移动。
b.在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应浓度减小,生成物浓度也减小,v正、v逆的量减小,但减小的程度不同,总的结果使化学平衡向反应方程式中化学计量增大的方向移动。
c.在生产中适当增大廉价的反应物浓度,使化学反应向正反应方向移动,可提高价格较高原料的转化率,以降低生产成本。
外界条件对化学平衡的影响一.温度和催化剂对化学平衡的影响说明:①任意的化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)。
在可逆反应里,一个反应为放(吸)热反应,另一个反应必为吸(放)热反应,吸收的热量与放出的热量数值相等,但符号相反。
②任意可逆反应的化学平衡状态,都能受到温度的影响而发生移动。
③由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动无影响,即催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。
温度对化学平衡的影响:温度升高,反应速率加快,温度降低,反应速率减慢。
对于不同的可逆反应,正反应或逆反应的热效应是不一样的,即若正反应是放热则逆反应一定为吸热,反之亦然。
而温度变化对放热或吸热反应的影响是不一样的。
因此,温度变化,平衡必然发生移动。
只要是升高温度,平衡一定移动,且新平衡状态的速率一定大于原平衡状态的速率。
反之亦然。
①正反应为吸热反应的可逆反应:②正反应为放热反应的可逆反应:③当其他条件不变时,升高反应体系的温度,平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动。
催化剂:使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应的反应速率,从而改变达到平衡所需要的时间,但对化学平衡没有影响。
【例1】对于合成氨反应来说,使用催化剂和采用高压,对这两项作用的叙述正确的是()A.都能提髙反应速率,对平衡无影响B.都不能缩短达到平衡所用的时间,但对平衡有影响C.都能缩短达到平衡所用的时间,只有压强对平衡有影响D.催化剂能缩短达到平衡所用的时间,而压强不能变式探究1在密闭容器中下列反应达平衡时,若降低温度可使混合气体平均相对分子质量减小的是()A. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) (正反应为放热反应)B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) (正反应为放热反应)C.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (正反应为吸热反应)D.H2(g)+I2(g)2HI(g) (正反应为放热反应)变式探究2如图中曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)Z(g)+M (g)+N(s),进行过程中X 的转化率随时间变化的关系。
影响化学平衡的条件
1. 浓度对化学平衡的影响
⑴结论:在其他条件不变的条件下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使化学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,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
⑵若其他条件不变,一次性改变浓度对化学平衡影响如下表所示:
⑶注意:
a :由于增加固体或纯液体的浓度是常数,改变固体或纯液体的量并不影响v 正、v 逆的大小,所以化学平衡不
移动。
b :在生产中适当增大廉价的反应物浓度,使化学平衡向正反应方向移动,可提高价格较高原料的转化率,以降低生产成本。
2. 压强对反应速率的影响
⑴结论:在其他条件不变,增大压强,会使化学平衡向着体积缩小的反应方向移动;减小压强会化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。
⑵若其他条件不变,一次性改变压强时,对化学平衡影响如下表所示:
⑶注意:
a. 化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程,旧化学平衡的破坏就是改变v 正=v 逆的关系。
因此,无气态物质存在的化学平衡,由于改变压强不能改变化学速率,所以改变压强
不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。
b. 如2HI(g)−→←
H 2 (g)+I 2 (g), 3Fe (s)+4H 2O(g) −→←4H 2(g)+ Fe 3O 4 (s)等可逆反应,由于反应前后气体体积守恒,改变压强后,正、逆反应速率同时、同程度的改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
c. 在容积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡,若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体,化学平衡不移动,原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。
例如可逆反应2SO 2(g)+O 2 (g) −→←2SO 3(g),达到平衡后,在温度和体积不变的情况下充入Ar ,因c(SO 2)、c(O 2)、c(SO 3)均未发生变化,故会化学平衡不移动。
d. 在容积可变的恒压容器中,充入一种不能发生化学反应的气体,此时虽然总压强不变,但各气态物质的
浓度改变,则应考虑平衡发生移动的问题。
e. 溶液稀释与浓缩于气体减压或增压的化学平衡移动规律相似。
3. 温度对化学平衡移动的影响
⑴结论:在其他条件不变的情况下,温度升高化学平衡向吸热方向移动;温度降低化学平衡向放热反应方向移动。
⑵若其他条件不变,一次性改变温度时,对化学平衡影响如下表所示:
⑶注意:
a. 若反应的正反应为放(吸)热反应,则逆反应为吸(放)热反应。
吸收的热量与放出的热量数值相等,
但符号相反。
b. 对同一化学反应,升高温度,使v 正、v 逆都增加,但吸热反应增大的倍数更大,即v 正﹥v 逆,平衡向着吸
热方向移动。
反之,降低温度使v 正、v 逆都减小,但 v 正﹤v 逆,平衡向着吸热方向移动。
4. 催化剂对化学反应的影响
使用催化剂不影响化学反应平衡的移动。
由于使用催化剂对证反应速率和逆反应速率影响的程度是相同的,所以平衡不移动。
但应注意,虽然催化剂不使化学平衡移动,但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。
如下图是使用催化剂对反应aA+bB −→←cC+dD ;△H ﹤0的影响图像。
5、 勒夏特列原理
浓度、压强和温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理(也叫勒夏特列原理):如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
⑴对勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解是:增加反应物(的浓度)时,平衡将向反应物(的浓度)减小的方向移动;增大压强时,平衡将向气体体积缩小的方向移动;升高温度时,平衡将向吸热反应的方向移动。
⑵勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系,对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不使用勒夏特列原理。
此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。