4.3.3影響化學平衡移動的因素

一切化學反應平衡都是相對的，有條件的，是一種動态平衡外界條件改變，平衡遭到破壞，正逆反應速率就不再相等，經曆一段時間會建立新的平衡

化學平衡的移動：因外界條件改變，使可逆反應從一種平衡狀态轉變到另一種平衡狀态的過程

化學平衡的移動

4.3.3.1濃度的影響

合成氨的反應是最簡單的化學平衡移動的反應

在一定溫度下，

1）此反應達到平衡态，此時υ正=υ逆；

2）增大NH3的濃度或者降低H2/N2濃度，υ正<υ逆，平衡向左移動；

3）降低NH3濃度或者增大H2/N2濃度，υ正>υ逆，平衡向右移動

化學平衡朝着濃度改變的反方向移動（加入H2/N2，是H2/N2增加的過程，化學平衡移動的方向是H2/N2減少的方向，即向着生成NH3和消耗H2/N2的方向進行）

在合成氨的反應中，N2取自于空氣，成本低，H2取自于煤炭，成本相對高，在合成過程中，加大N2的量，使得H2的轉化率達到90%以上。

在合成氨的反應中，把生成的氨氣通過工藝及時移走，保證反應向右進行

增大反應物濃度或者減少産物濃度，使得反應向正反應方向進行；

減少反應物濃度或者增大産物濃度，使得反應向逆反應方向進行

4.3.3.2壓力的影響

系統壓力的改變主要對氣态反應起作用

結論：增加體系總壓力，平衡将向氣體分子總數減小的方向移動

工業合成氨過程中，增大系統壓力能使平衡向右移動，一般情況下，合成氨工藝的系統壓強使30MPa左右

另：壓力的影響（惰性氣體）

惰性氣體：泛指存在于系統中，但不參與反應的氣體（不同于元素化學的惰性氣體）

對于氣相化學反應來說，當溫度和壓力都一定時，若往反應系統中充入惰性氣體時，往往會改變系統達到平衡時的組成

1）恒溫恒壓下，總壓不變，加入惰性氣體，相當于減少了每一種物質的分壓，與降低體系總壓的效應是一緻的；

2）恒溫恒容下（反應物濃度和分壓力沒有發生改變），加入惰性氣體平衡不發生移動

課堂習題：在NaOH HAc=NaAc H2O的醋酸和氫氧化鈉的酸堿中和反應中，把壓強從100kPa提高到200kPa後，化學反應向哪個方向移動（答案見文後評論區）

4.3.3.3溫度的影響

化學平衡朝着溫度改變的反方向進行

溫度升高，反應朝着吸熱的方向進行。溫度升高時，環境給反應提供了更多的熱量，丹櫻就朝着熱量減少的方向進行，反之亦然。（如果一個反應是放熱反應，其逆反應一定是吸熱反應，反之亦然）。

舉例說明：

化學熱處理高溫氣相滲碳中存在這樣的反應：2CO(g)⇋C(s) CO2(g)，試計算298.15K時和1173K時的标準平衡常數

利用蓋斯定律求出來焓變和熵變

利用範特霍夫方程求出來标準平衡常數

計算熵變和焓變的時候，注意量綱要統一。最後的結果，用科學計數法表示，切忌使用e指數表示，這是一個初學者易犯的錯誤，由于得到的最終值是在狄然對數下得到的，為了方便就直接寫成以e為底的指數。

4.3.3.4勒夏特列原理（呂查德裡）

Le Chatelier,法國化學家，在中學化學裡，這個名字被翻譯成勒夏特列，但在大學化學裡，更多時候被翻譯成呂查德裡，雖然名字不同，但确确實實是同一個人，出現這種現象的原因是因為這是一個法國人，這個名字在漢字中出現，最開始是從英語翻譯過來的。法語先翻譯成英語，英語再翻譯成漢語，傳話傳的多了，就傳的走樣了。

平衡移動原理：對于一個平衡體系來說，如果改變能影響平衡的任何一個條件,平衡就朝着能減弱這種改變的方向進行。

1）反應物濃度增加時，平衡向着反應物濃度減少的方向進行；

2）增大壓力時，系統朝着減小壓力的方向進行；

3）提高溫度時，平衡向溫度降低的方向進行

現在我們再看看合成氨的反應為什麼要高溫高壓

先說高壓：增大壓力，化學平衡朝着壓力減少的方向進行，所以反應要在高壓下進行，一般是28-30MPa（1個大氣壓大約0.1MPa）的壓力下反應

再說溫度：正反應是個放熱反應，原則上溫度越低，反應越有利于氨的合成，從熱力學上講，這個反應是要求低溫的，那為什麼還要在400-500℃下進行呢？這是因為這個反應的速率受溫度影響很大，越低的溫度反應速率越慢，所以這個反應就需要一定的溫度來保證反應速率。

合成氨的反應反應控制條件就是：

1，超過量的空氣（直接用空氣替代氮氣，但要循環使用，防止熱量流失）

2，足夠反應的溫度（一般不小于400℃，但也不會超過500℃）

3，足夠大的壓力（原則上壓力越大越好，但要考慮到壓力設備的抗壓能力）

4，及時除去生成的氨氣，降低産物的濃度（除去氨氣的方法主要是用水吸收。吸收後稍微加熱，氨氣還會從水中釋放出來。）

下一節我們講氧化反應反應與原電池

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