浓度对化学平衡的影响

浓度对化学平衡的影响化学平衡的移动：当外界条件改变时，化学反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态的过程。对于溶液中的化学反应，平衡时，Q=K当c(反应物)增大或c(生成物)减小时,当c(反应物)减小或c(生成物)增大时,QK平衡向正向移动。QK平衡向逆向移动。(1)当c(Ag+)=1.00×10-2mol·L-1,c(Fe2+)=0.100mol·L-1,c(Fe3+)=1.00×10-3mol·L-1时反应向哪一方向进行?(2)平衡时,Ag+,Fe2+,Fe3+的浓度各为多少?(3)Ag+的转化率为多少?(4)如果保持Ag+,Fe3+的初始浓度不变,使c(Fe2+)增大至0.300mol·L-1,求Ag+的转化率。例题：25oC时，反应Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)的K=3.2。解：(1)计算反应商，判断反应方向]/)Ag(][/)Fe([/)Fe(23ccccccQQK,反应正向进行。开始cB/(mol·L-1)0.1001.00×10-21.00×10-3变化cB/(mol·L-1)-x-xx平衡cB/(mol·L-1)0.100-x1.00×10-2-x1.00×10-3+x(2)Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)00.11000.1100.01000.123c(Ag+)=8.4×10-3mol·L-1c(Fe2+)=9.84×10-2mol·L-1c(Fe3+)=2.6×10-3mol·L-13.2x2－1.352x＋2.2×10-3=0x=1.6×10-3]/)Ag(][/)Fe([/)Fe(23ccccccK)1000.1)(100.0(1000.13.223xxx(3)求Ag+的转化率)Ag()Ag()Ag()Ag(0eq01ccc%16%1001000.1106.123平衡Ⅱ0.300-1.00×10-2×1.00×10-3+cB/(mol·L-1)1.00×10-2α2(1-α2)1.00×10-2α2说明平衡向右移动。)Ag()Ag(12)]1(1000.1)[1000.1300.0(1000.1101.002.322-22-2-2-3%432(4)设达到新的平衡时Ag+的转化率为α2Fe2+(aq)+Ag+(aq)Fe3+(aq)+Ag(s)压力对化学平衡的影响如果保持温度、体积不变，增大反应物的分压或减小生成物的分压，使Q减小，导致QK，平衡向正向移动。反之，减小反应物的分压或增大生成物的分压，使Q增大，导致QK，平衡向逆向移动。1.部分物种分压的变化2.体积改变引起压力的变化对于有气体参与的化学反应aA(g)+bB(g)yY(g)+zZ(g)时定温下压缩为原体积的1/1xxbppappzppyppK/B/A/Z/Y平衡时，/B/A/Z/YbpxpapxpzpxpypxpQxQB(g)nSK对于气体分子数增加的反应，ΣnB(g)0，xΣnB(g)1，QK，平衡向逆向移动，即向气体分子数减小的方向移动。PCl5(g)↔PCl3(g)+Cl2(g)对于气体分子数减小的反应，ΣnB(g)0，xΣnB(g)1，QK，平衡向正向移动，即向气体分子数减小的方向移动。对于反应前后气体分子数不变的反应，ΣnB(g)=0，xΣnB(g)=1，Q=K，平衡不移动。H2(g)+I2(g)↔2HI(g)2233H(g)+N(g)2NH(g)①在惰性气体存在下达到平衡后，再定温压缩,ΣnB(g)≠0，平衡向气体分子数减小的方向移动,ΣnB(g)=0，平衡不移动。③对恒温恒压下已达到平衡的反应，引入惰性气体，总压不变，体积增大，反应物和生成物分压减小，如果ΣnB(g)≠0，平衡向气体分子数增大的方向移动。②对恒温恒容下已达到平衡的反应，引入惰性气体，反应物和生成物pB不变，Q=K，平衡不移动。3.惰性气体的影响(不参与反应的气体)例题：某容器中充有N2O4(g)和NO2(g)混合物，n(N2O4):n(NO2)=10.0:1.0。在308K，100KPa条件下，发生反应：(1)计算平衡时各物质的分压；(2)使该反应系统体积减小，反应在308K，200KPa条件下进行，平衡向何方移动？在新的平衡条件下，系统内各组分的分压改变了多少？N2O4(g)2NO2(g)；K(308K)=0.315解：(1)反应在定温定压条件下进行。1.000.102100.0100.01.101.10xxxx平衡时pB/kPa平衡时nB/mol1.00-x0.10+2x开始时nB/mol1.000.100N2O4(g)2NO2(g)以1molN2O4为计算基准。n总=1.10+x0337.0432.032.42xx315.010.100.110.1210.0)ON()NO(24222xxxxppppKkPa6.42kPa0.100234.010.1234.0210.0NO2pkPa4.57kPa0.100234.010.1234.000.1ON42p234.0xkPa0.200)2(总，压缩后pkPa2.85kPa6.422)(NO2pkPa8.114kPa4.572)ON(42p平衡向逆向移动。,KQ22224[(NO)/](85.2/100)0.632(NO)/114.8/100ppQpp开始时nB/mol1.000.1000.20010.1210.00.20010.100.1yyyy平衡(Ⅱ)时pB/kPaN2O4(g)2NO2(g)210.100.1210.1210.0315.02yyyy平衡(Ⅱ)时nB/mol1.00-y0.10+2ykPa135kPa0.200154.010.10.154-1.00ON42p平衡逆向移动。154.00327.0832.032.82yyykPa22kPa6.4265NO2pkPa78kPa4.57135ON42pkPa65kPa1350.200NO2p温度对化学平衡的影响K(T)是温度的函数。温度变化引起K(T)的变化，导致化学平衡的移动。对于放热反应，0，温度升高，K减小，QK，平衡向逆向移动。rHm△对于吸热反应，0，温度升高，K增大，QK，平衡向正向移动。rHm△21mr1211lnTTRHKK从热力学推导可得：LeChatelier原理：如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。LeChatelier原理只适用于处于平衡状态的系统，也适用于相平衡系统。1848年，法国科学家LeChatelier提出：