第二章 化学平衡(理).ppt

第二章 化学平衡 第一节 化学反应速率 第二节 化学平衡 第三节 影响化学平衡的条件 第四节 合成氨条件的选择 第一节 化学反应速率 有些塑料的分解需要几百年的时间。现在的生物降解材料的分解也需要几周的时间。 而有些反应，例如核反应。在很短的时间内就可以完成反应，巨大的能量在一瞬间放出，所以无控制的核反应是很危险的。 第二节 化学平衡 在工业生产中，只考虑化学反应的速率问题是不够的。为了更好的控制生产成本，还需要同时考虑化学反应所能达到的最大限度。这就涉及到化学反应进行的程度问题了。化学平衡就是研究可逆反应进行程度规律的。 一.化学平衡的建立 如果外界条件不变，反应无论进行多长时间，反应混合物中各种物质的浓度都不再发生变化。 二.有关化学平衡的若干问题 1.建立化学平衡的标志： 正反应速率等于逆反应速率 反应混合物中各组分的百分含量保持一定 对于反应体系中只有气态物质时，且化学方程式左右两边气体体积不等的可逆反应，压强或平均相对分子质量恒定时，可以确定该化学反应已经达到平衡状态。 2.化学平衡的特征： 动，化学平衡为动态平衡，化学反应仍在进行，没有停止。 等，达到化学平衡时，正反应速率等于逆反应速率。 定，达到化学平衡时，平衡混合物中各组分含量一定。 变，当外界条件发生改变时，原有平衡就会被破坏，并在新的条件下建立新的平衡，这一过程叫做平衡的移动。 同，对于同一可逆反应，在同一条件下，无论反应是从正反应方向进行，还是从逆反应方向进行，只要投料中各元素的质量一定，或原料中各元素的原子个数相等，就可以达到同一平衡。称为等效平衡。 三.转化率的计算 转化率= 三.习题示例 解决平衡问题时，要注意抓住各物质的始末量（浓度、体积）的变化。建议使用“三步法”分析。 第三节 影响化学平衡的条件 对于某一平衡体系，改变反应条件（浓度、压强、温度等），可以使原有的平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。这个过程叫做平衡的移动。 一.浓度对化学平衡的影响 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，都可以使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，都可以使平衡向逆反应方向移动。 二.压强对化学平衡的影响 对有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应，在平衡时，其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积减小方向移动，反之，当减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。 三.温度对化学平衡的影响 在其他条件不变时，若升高温度，平衡向吸热反应方向移动；反之降低温度，平衡向着放热反应的方向移动。 第四节 合成氨条件的选择 一.合成氨条件的选择 [信息] 合成氨的正反应是一个放热的反应 1.要使合成氨的速率增大，应该采取什么方法？ 2.提高氨的产率，可以采取什么措施？ 3.试分析各因素对反应的具体影响。 二.我国合成氨工业的发展状况 解放前我国只有两家规模不大的合成氨厂，解放后合成氨工业有了迅速发展。1949年全国氮肥产量仅0.6吨，而1982年达到1021.9吨，成为世界上产量最高的国家之一。 近几年来，我国引进了一批年产量30万吨氮肥的大型化肥设备。我国自行设计和建造的上海吴泾化工厂也是年产30万吨氮肥的大型化肥厂。 三.合成氨工业的前景与工业水平的发展 四.合成氨过程简介 五.化学模拟生物固氮的研究 目前国际上认为，温和条件写固氮作用一般包含以下三个环节： 1.用某些过渡金属的有机物处理氮气。 2.用还原剂输送电子给氮气。 3.提供氢离子与N结合。 请用勒夏特列原理解释： 打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯里立即泛起大量泡沫。 勒夏特列原理（平衡移动原理） 如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度等），平衡就向着能够减弱这种变化的方向移动。 催化剂能否使平衡发生移动？ 催化剂能够同等程度地增加或减少正逆反应速率，因此化学平衡不移动。但它能缩短反应达到平衡状态的时间。 四.有关平衡的实际问题 1.V-t图象问题 2.一定温度下，向平衡体系中加入一种不与平衡混合物中任何一种物质反应的气体后对平衡的影响。 恒容时，化学平衡不移动。 恒压时，对于方程式两边气体体积不等的可逆反应，平衡向气体体积增大的方向移动。 练习1.在一定条件下发生如下反应到达平衡： PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 下列情况中不会使平衡发生移动的是： A.不改变各物质的质量，使容积增大1倍 B.通入氮气使容积增大1倍，总压强保持不变 C.容积不变，通入氮气使总压强增大一倍 D.容积不变，通入氯气使总压强增大一倍 3.影响转化率的条件： 在平衡体系中，增大一种反应物的量，可以提高其他反应物的转化率。但这种反应物的转化率一般会降低。 如果只有一种反应物，增大该反应物的量，平衡正向移