准确判断化学平衡移动方向.doc
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考点六准确判断化学平衡移动的方向
方法有两种:( 1)勒夏特列原理(定性的)(2)化学平衡常数法(定量的)
一、勒夏特列原理:改变影响平衡的一个因素,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
两层意思:( 1)平衡移动方向:与改变条件相反的方向
(2)平衡移动程度:不能抵消这种改变。
例 1、在一个体积不变的密闭容器中aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) 反应达到化学平衡状态,再加入
一定量的A,判断( 1)平衡移动方向?(2)达到新的平衡后,c(A) 、c(B) 、c(C) 、c(D) ,A、B 转化
率和体积分数如何变化?
依据勒夏特列原理,再加A,A 与 B 将更多反应生成 C 和 D, v( 正 )>v( 逆 ) ,平衡向右移动,c(B)会减少, c(C) 、 c(D) 会增大,但是c(A) 还是增大,理由是平衡移动不能抵消加入的A。因此,达到新
的平衡后, A 的体积分数增大, B 的体积分数减小了。转化率则反之。
例 2、在温度 t 时,在体积为 1L 的密闭容器中,使 1molPCl5(g) 发生分解: 1molPCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) ,当反应达到平衡后,再加入1molPCl5(g) ,化学平衡如何移动?
有两种解释,一是从浓度增大,二是从压强增大。从而得出相反的结论。
原因是“改变条件”认识不准确。当T、V 一定时, n(PCl 5) 增大,则 P(PCl 5) 增大,从而引起P 总增大,但此时不能理解为“增大压强”对平衡的影响。因为勒夏特列原理中,“改变压强”指的是:各
组分的分压同时增大或减少(容器体积增大或缩小,同等比例增大或减小各气体组分的物质的量)相
同倍数而引起体系总压改变,此时,才能认为“是改变压强”,而不能认为总压发生改变就是“改变
压强”对平衡的影响。所以此题浓度解释是正确的。
例 3、一定温度下,有下列可逆反应2NON O,在体积不变的密闭容器中NO与 N O 气体达到化学
2 4 2 2 4
平衡状态。如果向密闭容器中再加入NO2气体,判断:
(1)平衡移动方向?
(2)达到新的平衡后 NO2的体积分数与原平衡相比增大还是减小?
(3)如果改为加入 N2O4呢?
例 4、在装有可移动活塞的容器中进行如下反应:N2(g)+3H 2(g) 2NH3(g), 反应达到平衡后,保持
容器内温度和压强不变。通入一定氮气,试判断平衡向哪个方向移动?
此题变化的条件不是“一个”而是“多个”。若认为改变条件只是通入一定量氮气后,氮气浓度增大,
则根据勒夏特列原理平衡应该正向移动,就会得出不准确的答案。因为,充入氮气为了保持压强不变,容器体积会增大,则氢气和氨气浓度均减少,所以改变的条件为“多个”。此时,利用勒夏特列原理
不一定能做出正确判断。上述平衡可能正向移动、逆向移动或不移动。
二、平衡常数法
上题,充入氮气后,氮气浓度增大,则氢气和氨气浓度减小,且减小倍数相同,设C( N 2)=m C( N 2), C( H 2) =m C( H 2), C( NH 3)=nC( NH 3) ,m>1, n<1则:Q=1/mn K
mn> 1 平衡正向移动 mn <1 逆向移动mn=1 不移动
练习: 1、某恒温密闭容器中,可逆反应A(s) B+C(g)-Q 达到平衡。缩小容器体积,重新达到平
衡时, C(g) 的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是( A B )
A. 产物 B 的状态只能为固态或液态
B. 平衡时,单位时间内n(A )消耗﹕ n(C) 消耗 =1﹕ 1
C.保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1molB 和 1molC,达到平衡时放出热量Q
2、某温度下,在一容积可变的密闭容器中进行反应,反应
达到平衡时, 2x(g)+Y(g) =
A . 均减半
B . 均加倍 C. 均增加1 mol. D. 均减少 1 mol.
解析:由题知,该反应是在恒温恒压条件下,只要x、 Y 和 R 的物质的量之比符合 4 : 2 : 4, 都
处于平衡状态。
A均减半体积会相应减半,既浓度不变,故平衡不移动
B 均加倍 ,体积会相应加倍,既浓度不变,故平衡不移动
答案选 C
3.某温度下,在容积固定的密闭容器中进行反应:
2x(g)+Y(g2R(g),反应达到平衡时,X、Y 和R的量分别为 4 mol.,2 mol.
4 mol. ,
和
)
保持温度和容积不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是(
A均减半B均加倍C均增加 1 mol.D均减少 1 mol.
解析:本题容器体积固定,可根据浓度商Q与平衡常数K 的大小关系判断平衡移动方向
设容器体积为V, 则该温度下的平衡常数为:
A中均减半,则浓度商:
则平衡向左移动
B中均加倍,则浓度商:
则平衡向右移动
C中均增加1, 则浓度商:
则平衡向右移动
D中均减少 1 mol.,则浓度商:
则平衡向左移动
答案选 BC
4.某温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应:
2x(g)+Y(g) 2R(g)
反应达到平衡时,X.Y 和 R 分别为 4 mol, 2mol 和 4mol, 保持温度和容积不变,按2: 1: 2 向该密闭容器中充入 X、 Y 和 R 三种气体,则平衡移动方向为()
A. 不移动
B. 向左移动
C. 向右移动
D. 无法确定
解析:保持温度和体积不变,向另一密闭容器中充入X.Y 和 R 分别为 4 mol.,2 mol. 和 4 mol. ,则平衡不移动。然后再将这两个容器合并,即合并后的容器体积是原容器体积的两倍,由于各物质浓
度不变,故平衡不移动。然后将容器体积压缩为原容器体积,即相当于增大压强,平衡将向着气体体
积减小的方向移动,即反应向右移动。答案选 C
5、高炉炼铁的总反应为: Fe2O3( s) +3CO (g)2Fe(s)+3CO 2( g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生上述反应,可以判断该反应已经达到平衡的是()A .密闭容器中总压强不变B.密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变D. c( CO)= c( CO2)E. Fe2 O3的质量不再变化
(2)一定温度下,上述反应的化学平衡常数为 3.0,该温度下将 4molCO 、2molFe 2O3、6molCO 2、5molFe 加入容积为 2L 的密闭容器中,此时反应将向反应方向进行(填“正”或“逆”或“处于平衡状态”);反应达平衡后,若升高温度, CO 与 CO2的体积比增大,则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
( 2)温度不变,该反应化学平衡常数 [K=c 3 (CO 2 )/c 3 (CO)] 不变;起始时 c 3 (CO 2 )/c 3 (CO)=(6/2) 3/(4/2) 3 =27/8>K=3.0 ,则此时反应必须向逆反应方向进行,使生成物浓度减小、反应物浓度
增大, c3 (CO 2 )/c 3 (CO) 的比值才能减小为 3.0 ,才能达到该温度下的化学平衡;由于化
学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则该反应的平衡常数
为c(E)/[c 2 (A) ·c(B)] ;升高温度, CO 与 CO 2的体积比增大,后者说明平衡向逆反应方向移动,
前者导致平衡向吸热反应方向移动,即逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应;