2.3.1 浓度变化对化学平衡的影响 课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
选 择 性 必 修 一
学
化
J
S
第三单元 化学平衡的移动
1 浓度变化对化学平衡的影响
已知黄色的铬酸根离子（CrO42－ ）和橙色的重铬酸根离子（Cr2O72－）在溶液中存在如下平衡：
基础实验
探究浓度对化学平衡移动的影响
进行以下实验，记录实验结果，并分析改变反应物的浓度对平衡移动的影响。
【实验1】向试管中加入4 mL 0.1 mol·L－1 K2 CrO4溶液，再滴加数滴1 mol·L－1 HNO3溶液，观察溶液颜色的变化。
【实验2】将上述溶液分成两份，向其中一份中滴加1 mol·L－1 NaOH溶液，观察溶液颜色的变化，并和另一份溶液作对比。
大量实验表明，在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。
工业上往往根据上述原理，通过适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量、降低成本。例如，在硫酸工业中常通入过量的空气使二氧化硫充分氧化，以得到更多的三氧化硫。
对于下列可逆反应：
将某一时刻各物质的物质的量浓度代入以下表达式，计算出一个结果：
我们把这个数值称为浓度商。浓度商Qc与平衡常数K的表达式在形式上相同，但含义不同。计算平衡常数K必须代入各物质在平衡状态时的物质的量浓度，计算浓度商Qc只需代入各物质在某一时刻（可以不处于平衡状态）的物质的量浓度。
判断一定温度下、任意状态时化学反应的方向，可通过比较浓度商与平衡常数的相对大小获得如下结论：
若Qc < K，反应向正反应方向移动；
若Qc ＝K，体系处于平衡状态；
若Qc > K，反应向逆反应方向移动。
【例3】一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生如下反应：H2 (g)＋I2 (g) 2HI(g)。达到平衡时，H2 (g)、I2 (g)的物质的量浓度均为0.010 0 mol·L－1，HI(g)的物质的量浓度为0.060 0 mol·L－1。现分别对平衡混合物进行下列操作，计算操作后反应的浓度商，并判断平衡移动的方向。
方法导引
（1）保持其他条件不变，向容器中通入H2 (g)，使其浓度达到0.020 0 mol·L－1；
（2）保持其他条件不变，向容器中通入HI(g)，使其浓度达到0.080 0 mol·L－1；
（3）保持其他条件不变，向容器中通入Ar(g)，使其浓度为0.010 0 mol·L－1。
解：依据题意可知，该温度下反应的平衡常数为
答：（1）通入H2(g)后，反应的浓度商为18，平衡向正反应方向移动；（2）通入HI(g)后，反应的浓度商为64，平衡向逆反应方向移动；（3）通入Ar(g)后，反应的浓度商为36，平衡不移动。
用浓度商预测化学平衡移动的方向，必须知道某温度下该反应的化学平衡常数K，并以此为标准，与同温度下、同一化学反应的浓度商Qc进行比较，由两者的相对大小即可判断化学平衡移动的方向。
已知800 °C时，化学反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)达到平衡，K=1。试推断在下列情况下该平衡移动的方向，填写表2-11。
学以致用
N2(g)＋3H2(g) 2 NH3(g) △H＝－92.4kJ·mol－1
已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为：
讨论这些措施是否可行。
课堂训练
1．向反应器中注入过量N2。
2．采用适当的催化剂。
3．在高压下进行反应。
4．在较高温度下进行反应。
5.不断将氨液化，并移去液氨。
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