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化学平衡移动课件xin.ppt

发布:2017-11-09约6.74千字共49页下载文档
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3、温度变化对化学平衡的影响 注意: 温度的变化一定会影响化学平衡,使 平衡发生移动 结论:在其他条件不变时,温度升高,会使化学平衡向吸热反应的方向移动,温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。 4、催化剂对化学平衡的影响 催化剂降低了反应的活化能,正反应的活化能降低,逆反应的活化能也降低,正反应的活化分子百分数增加几倍,逆反应的活化分子百分数也增加几倍,正逆反应速率增加的倍数相等,加催化剂,不能使平衡发生移动,只影响到达平衡的时间。 t时间 加入正催化剂 V速率 V正 V逆 0 V逆= V正 ′ ′ 催化剂同等程度的改变正、逆反应速率 (V正=V逆) 使用催化剂,对化学平衡无影响。 正催化剂能缩短平衡到达的时间 4、使用催化剂对化学平衡的影响 t时间 加入负催化剂 V速率 V正 V逆 0 V逆= V正 ′ ′ [总结]改变反应条件时平衡移动的方向 早在1888年,法国科学家勒夏特列就发现了这其中的规律,并总结出著名的勒夏特列原理,也叫化学平衡移动原理: 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 化学平衡移动原理——勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 注意: ①是“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 ②勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系(如:溶解平衡、电离平衡、沉淀平衡、水解平衡等),未平衡状态不能用此来分析 ③平衡移动原理只能用来判断平衡移动方向,但不能用来判断建立平衡所需时间。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(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: 合成氨的工艺流程如图2-24所示。在工业生产中,可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。 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。 1.根据图2-21的数据,分析温度和压强改变是如何影响合成氨的平衡的? N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) 三、化学平衡移动原理应用——合成氨工业 合成氨条件的选择 问题1:写出合成氨的化学反应方程式,并说明这个反应有什么特点? N2+3H2 2NH3 △H=-92.4kJ·mol-1 特点: a、可逆反应 b、正反应放热 c、正反应是气体分子数目减小的反应。 三、化学平衡移动原理应用——合成氨工业 合成氨条件的选择 问题2:请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题? 主要:经济效益与社会效益 基本要求: a、反应快 b、原料利用率高 c、单位时间内产量高 三、化学平衡移动原理应用——合成氨工业 合成氨条件的选择 问题3:分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。 高 温 高 压 使 用 高 压 低 温 无 影 响 从反应速率的角度看:温度越高、压强越大,化学反应越快, 使用催化剂反应加快,单位时间内生成的产品越多; 从化学平衡的角度看:高压低温,平衡时生成物NH3的百含量高。 问题3:分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。 结 论 三、化学平衡移动原理应用——合成氨工业 合成氨条件的选择 N2+3H2 2NH3 三、化学平衡移动原理应用——合成氨工业 合成氨条件的选择 问题4:工业上合成氨的合适条件到底怎样? 使用催化剂:这样可以大大加快化学反应速率,提高生产效率,也提高了经济效益; 选择合适的温度:500℃左右,该温度是为合成氨催化剂的活性温度; 选择合适的压强: 2.0×107~5.0×107Pa,该压强下进行生产,对动力、材料、设备等来说正合适。 将氨气及时分离出来 循环操作过程 合成氨的适宜条件 2、压强变化对化学平衡的影响 (1)、增大压强,对于有气体参加和气体生成的化学反应来讲,由于缩小了体积,气体的浓度增大,提高了反应速率。 (2)、若两边都有气体,则改变压强同时改变正逆反应速率,当反应前后分子数目不同,速率改变倍数不一样,分子数目多的一侧速率改变倍数大。 当反应前后体积相同时,增大倍数相同。 对于某些有气体参与的可逆反应,由于压强的改变引起了浓度的改变,有可能使平衡发生移动。 化学平衡状态只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变时,原有平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态。化学平衡的移动,就是改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。 练习与实践
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