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(共26张PPT)
专题2 化学反应速率与化学平衡
第三单元 化学平衡的移动
02
温度对化学平衡移动的影响
勒夏特列原理
温度变化对化学平衡的影响
实验 浸泡在冰水中 浸泡在热水中
现象
移动方向
结论
探究温度对化学平衡的影响
H ＝-56.9 kJ/mol
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
温度变化对化学平衡的影响
温度变化对化学平衡的影响
实验 浸泡在冰水中 浸泡在热水中
现象 颜色变浅 颜色加深
移动方向
结论
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
H ＝-56.9 kJ/mol
2NO2(g) N2O4(g)
红棕色
无色
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)
降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－ ? ? [CoCl4]2－＋6H2O
(粉红色)
(蓝色)
温度变化对化学平衡的影响
ΔH＞0
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)
降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
温度变化对化学平衡的影响
②降低温度，平衡向放热反应方向移动。
温度对化学平衡移动的影响规律
当其他条件不变时：
①升高温度，平衡向吸热反应方向移动。
任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
温度变化对化学平衡的影响
用v－t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响
平衡向逆反应方向移动
t1时刻，升高温度
v′正、v′逆均增大
吸热反应方向的v′逆增大幅度大
v′逆＞v′正
已知反应：mA(g)＋nB(g) ??pC(g)　ΔH＜0，
当反应达平衡后，若温度改变：
温度变化对化学平衡的影响
用v－t图像分析温度变化对化学平衡移动的影响
平衡向正反应方向移动
t1时刻，降低温度
v′正、v′逆均减小
吸热反应方向的v′逆减小幅度大
v′正＞v′逆
已知反应：mA(g)＋nB(g) ??pC(g)　ΔH＜0，
当反应达平衡后，若温度改变：
催化剂对化学平衡的影响
当其他条件不变时，催化剂能够同等程度地改变正逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响，即不能改变平衡混合物的组成，但可缩短达到化学平衡所需的时间。
催化剂能影响化学平衡的移动吗？
改变反应条件 化学平衡移动方向 移动规律
增大反应物浓度 向正反应方向
减小反应物浓度 向逆反应方向
增大压强 向气体体积缩小方向
减小压强 向气体体积增大方向
升高温度
降低温度
向降低温度的方向
向升高温度的方向
向吸热反应方向
向放热反应方向
向减少反应物浓度的方向
向增大反应物浓度的方向
向减小压强的方向
向增大压强的方向
勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
勒夏特列
（1850—1936）
勒夏特列原理：
也称化学平衡移动原理
勒夏特列原理
平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。
所有的动态平衡，用于定性判断平衡移动的方向，解释平衡移动造成的结果或现象等。
适用范围：
注意
如：原平衡（100℃）→升温到200℃→减弱（降温）→向吸热方向移动→新平衡（温度介于100-200℃之间）
勒夏特列原理
向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，请填写下列内容：(1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是 。但新平衡时的浓度 原平衡时的浓度。(2)若升高温度，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是 。但新平衡时的温度 原平衡时的温度。(3)若增大压强，平衡移动的方向是 ；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是 。但新平衡时的压强
原平衡时的压强。
正向移动
减小
大于
逆向移动
降低
高于
正向移动
减小
大于
化学反应的调控
应用-化学反应的调控
德国化学家哈伯向合成氨发起冲击。1908年7月，他在实验室用氮气和氢气在600 ℃、20 MPa下得到了氨，但是产率只有2%。
哈伯合成氨所用装置
冷却室
反应器
出水口
干燥室
液态NH3
出口
进水口
未反应气体通过循环泵返回
压缩
N2和H2进口
理论分析——合成氨反应有什么样的特点？如何通过选择反应条件提高平衡混合物中氨的含量？
对合成氨反应的影响 影响因素
浓度 温度 压强
提高平衡混合物中氨的含量
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H ＝－92.4 kJ/mol
1. 从化学平衡分析
化学反应的调控
n(N2):n(H2)
≈1:3
及时移走产生的氨
降低
增大
低温可以提高平衡混合物中氨的含量。
n(N2):n(H2) ≈ 1:3 10 MPa
实践探索——通过实验验证理论
采用控制变量法
化学反应的调控
实验结果：
理论分析：
①温度
低温可提高平衡混合物中氨的含量
压强越大越有利于提高平衡混合物中氨的含量。
n(N2):n(H2) ≈ 1:3 400 ℃
实践探索——通过实验验证理论
采用控制变量法
化学反应的调控
实验结果：
理论分析：
②压强
升高压强可提高平衡混合物中氨的含量
化学反应的调控
为什么没有在常温合成氨？合成氨难在哪儿？还有什么因素制约氨的合成？
常温下合成氨化学反应速率很小！
原料气 n(N2):n(H2)≈1:3
及时移走产生的氨 低温和高压
从化学平衡看，合成氨的适宜条件
合成氨反应为什么慢？
2. 从化学反应速率分析
——活化能高
如何增大合成氨的化学反应速率？
对合成氨
反应的影响 影响因素
浓度 温度 压强 催化剂
增大合成氨
的反应速率
增大
升高
增大
使用
怎样降低反应的活化能？
——改变反应历程
化学反应的调控
对合成氨
反应的影响 影响因素
浓度 温度 压强 催化剂
增大合成氨的反应速率 增大 升高 增大 使用
提高平衡混合物中氨的含量 n(N2):n(H2) ≈1:3
及时移走产生的氨 降低 增大 无影响
化学反应的调控
3. 综合分析
实现工业生产：
综合考虑成本要低！
①压强
从化学反应速率与化学平衡考虑，都是压强越大越好。
综合成本与设备耐压：
10 MPa~30 MPa
化学反应的调控
3. 综合分析
③催化剂
增大化学反应速率，不改变平衡混合物的组成。
现在常用铁，其活性最好的温度为500 ℃左右。
化学反应的调控
②温度
低温可以提高平衡混合物中氨的含量，但低温会减小化学反应速率。
在温度与压强的最佳条件下，平衡混合物中氨的含量仍不高，怎么办？
温度/℃ 氨的含量/%
0.1 MPa 10 MPa 20 MPa 30 MPa 60 MPa 100 MPa
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.20 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.40 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 31.4
化学反应的调控
不断将氨液化，并移去液氨
明确目的
可行性
确定
反应
原理分析
实验摸索
找条件
化学平衡
反应速率
设备可行
成本核算
如何为一个化学反应选择适宜的生产条件？
化学反应的调控
延时符
课堂小结
01
02
温度对化学平衡移动的影响
勒夏特列原理
03
化学反应的调控
课堂练习
1、已知：CO(g)＋NO2(g)??CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是______________(填字母)。A．该反应为放热反应B．降温后CO的浓度增大C．降温后NO2的转化率增大D．降温后NO的体积分数增大E．增大压强混合气体的颜色不变F．恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变G．恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变
ACDF

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