平衡移动

7、某温度下，向固定容积的密闭容器中充入 3L A 气体和 2L B 气体，发生如下反应： 3A(g)+2B(g) 2C(g)+2D(g)。 达到平衡时， 的体积分数为 p%。 C 若维持温度不变， 再向容器中充入 3L A ）
气体和 2L B 气体，重新达到平衡时，C 的体积分数（
3
A．>p% 二、填空题
2、在一个容积固定的反应器中，有一个可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如图 4 所示的可逆反应。 各物质的起始加入量如下：A、B 和 C 均为 4.0 mol，D 为 6.5 mol，F 为 2.0 mol，设 E 为 x mol。当 x 在一 定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置。 请填写以下空白：
强调：加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间，但不一定能使平衡发生移动。 5．反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律： 反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律： 反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律 (1)若反应物只有一种：aA(g) bB(g) + cC(g)，在不改变其他条件时，增加 A 的量平衡向正反 应方向移动，但是 A 的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。 的转化率不变； 的转化率增大； 的转化率减小。 ①若 a = b + c ：A 的转化率不变；②若 a > b + c ： A 的转化率增大；③若 a < b + c A 的转化率减小。 a．若反应物不只一种：aA(g) + bB(g) B 的转化率增大。 Ⅱ．若按原比例同倍数地增加 A 和 B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的 计量数有关：如 a+b = c + d，A、B 的转化率都不变；如 a+ b>c+ d，A、B 的转化率都增大；如 a + b < c + d，A、B 的转化率都减小。 例题：1、2 体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的 SO2 和 O2，在相同温度下发生反应：
平衡量(mol) 2-x 可得 0.5x – 0.5y = a；y = b
算得 x = 2a + b，n(H2O)平＝ 2-x = (2－2a－b) mol。
2
②逐步逆推法：因为第二个反应的反应物 O2 是第一个反应的生成物，所以可以从第二个反应消耗 O2 的量 逆推出第一个反应生成 O2 的量，进而推出第一个反应消耗的 H2O 的量。 第二个反应生成 bmol CO2，说明第二个反应消耗 0.5bmol 的 O2，所以第一个反应生成(a+0.5b)mol 的 O2， 第一个反应消耗(2a+b) molH2O，得 n(H2O)平＝(2－2a－b) mol。 ③元素守恒法：根据起始和平衡时体系 中 H、C 、O 三种元素原子个数不变列式求解。 由 H 元素守恒：n(H2O)平+n(H2)平=2mol 由 C 元素守恒：n(CO)平+n(CO2)平=2mol 由 O 元素守恒：n(H2O)平+ n(CO)平+2n(CO2)平=4mol 代入数据解得：n(H2O)平＝(2－2a－b) mol。 答案： 答案：(1)H2O、H2，CO、CO2 (2)(2－2a－b) mol 变式训练： 变式训练： 1、在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g) +CO(g) 1/2 N2 (g) +CO2 (g) △H＜O，
化学平衡移动难题、图像 化学平衡移动难题、 难题 一、化学平衡的影响因素 1．勒夏持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等） ，平衡就向着能够减弱这种改 变的方向移动。其中包含： ①影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种； ②原理的适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度） ，当多项条件 同时发生变化时，情况比较复杂； ③平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 2．平衡移动：是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件 改变后，可能发生平衡移动。 3．平衡移动与转化率的关系：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来 ．．．． 4．影响化学平衡移动的条件： 化学平衡移动： （强调一个“变”字） 旧平衡 V 正=V 逆 改变条件 平衡被打破 V 正≠ V 逆 一定时间后 条件不再变化 新平衡 V’正=V’逆
K 活塞
速率v
甲容器
(逆) (正) v (正)= v (逆) v′ = v′
速率v
v (正) = v (逆)
乙容器
甲
1 2
乙
3 4
v′ ′ (正) ′ (逆) v′ = v′ (正) ′
′ v′ (逆) t2
时间t
P
0 t1
t2
时间t
0 t 1
图1 的浓度的 2 倍
图2
图3
A.保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入 1 mol A 和 2 mol B，达到新的平衡后，甲中 C 的浓度是乙中 C B.保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中 B 的体积分数均增大 C.保持温度不变，移动活塞 P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中 C 的体积分数是甲中 C 的体 积分数的 2 倍 D.保持温度和乙中的压强不变，t2 时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分 别如图 2 和图 3 所示(t1 前的反应速率变化已省略) 做好此题关键是分析清楚，条件改变，平衡如何移动。A 中可以建立假设的思维模型，设甲的体积与 乙的相等，按两次投料后建立平衡，此时与乙等效，再将甲的体积缩小为原来的一半，平衡会向逆向移动， C 的量就会小于乙中 C 的浓度的 2 倍，B 中升高温度，平衡逆向移动，B 的体积增加，而气体总体积却减 少，甲、乙中 B 的体积分数均增大；C 中相当于压缩乙，增大压强，平衡向逆向移动，乙中 C 的体积分数 小于甲中 C 的体积分数的 2 倍；D 中由于 K 不动，增加氦气不影响平衡移动，而乙由于增加了气体的量， 活塞右移，体积增大，压强减小，所以平衡发生向正向移动。故 D 正确。 例 3：将 2mol H2O 和 2mol CO 置于 1L 容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应： 2H2O(g) 2H2＋O2、2CO＋O2 2CO2 (1)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两 种气体不能同时是_________和_________，或_________和_________。(填它们的分子式) (2)若平衡时 O2 和 CO2 的物质的量分别为： n(O2)平＝amol， n(CO2)平＝bmol。试求 n(H2O)平＝__________。 (用含 a、b 的代数式表示) 解析:(1)根据 C、H 元素守恒：n(H2O)平+n(H2)平=2mol；n(CO)平+n(CO2)平=2mol 解析 显然 n(H2O)平和 n(H2)平或 n(CO)平和 n(CO2)平，只要知道其中一个，另一个也就确定，同时知道两个是没 有意义的。 (2)根据 n(O2)平和 n(CO2)平求 n(H2O)平有以下三种方法： ①三步法：第一步反应生成的 O2 的平衡量看作第二步反应的 O2 的起始量 2H2O(g) 起始量(mol) 变化量(mol) 2 x 2H2 ＋ O2 0 x x 0 0.5x 0.5x 2CO ＋ 2 y 2-y O2 0.5x 0.5y 0.5x-0.5y y 2CO2 0 y
B．<p%
C．p%
D．无法判断
1、a、b 两个容器用极易导热的材料制成，a 的容器不变，b 容器有一个活塞可以上下移动，保持内外压强 相等，在相同条件下，将等量的 NO2 压入体积相同的 AB 容器中发生反应 2NO2 答下列问题（填＜、＝、＞） 反应开始时，a 与 b 中生成 N2O4 的速率 Va 平衡时，两容器中分子总数 Na Vb；反应过程中生成 N2O4 的速率是 Va Pb。 Vb； Nb；达到平衡时，两容器的压强 Pa N2O4， ∆ H<0，回
并达到平衡。在此过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中氨气的转化率为 P%,
2NO2，向容器中再加入等量的 N2O4，达
4、某温度下，反应 2NO2（g)===N2O4(g) H<0,在密闭容器中达到平衡，平衡时改变外界条件，使反应再 次平衡，新平衡时，c（ＮＯ2）／c（Ｎ2Ｏ4）与原平衡相比变小了，则改变条件的可能是： （ A 保持容器内压强和温度不变，向容器内补充了 NO2. B 保持容器内压强和温度不变，向容器内补充了 N2 C 保持容器容积和温度不变，向容器内补充 N2O4 或 NO2 D 保持容器容积不变，升高了温度。 5、有两个极易导热的密闭容器 a 和 b，a 容器体积恒定，b 容器体积可变，压强恒定，在同温同压和等体 积条件下，向 a 和 b 两容器中通入等物质的量的 NO2，发生反应：2NO2====N2O4（g）（正反应放热）, 则以下说法正确的是： A．反应起始时两容器的反应速率 va 和 vb 的关系：va＜vb B．反应过程中两容器内的反应速率 va 和 vb 的关系：va＜vb C．两容器内反应达到平衡所需用的时间一定相同 D．反应达到平衡，两容器的 NO2 的转化率相同 6、已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。两容器中均充入 2mol SO2、1mol O2，初始时两容器 的温度体积相同。一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的 SO2 在平衡混合物的物质的量分数相同，下 列措施中可行的是 A．向甲容器中充入一定量的氦气 C．升高乙容器的温度 B．向乙容器中充入一定量的 SO3 气体 D．增大甲容器的压强 ）
（1）若 x = 4.5，则右侧反应在起始时向______（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。欲使起始反应维持向 该方向进行，则 x 的最大取值应小于______。 分析 （1）左侧是气体体积不变的反应，按题意共有气体 12 mol，而右侧当 x = 4.5 时，起始共有气 体 6.5 mol + 2.0 mol + 4.5 mol =13 mol >12 mol，因此，要保持隔板位于中间，只能向气体体积减小的方向 （即正反应方向）进行，使平衡时的总物质的量也为 12 mol。若要维持这个方向，应有 6.5 mol + 2.0 mol + x mol >12 mol，即 x >3.5 mol，这是 x 的最小值。X 的最大值可由达到平衡时右侧总物质的量为 12 mol 求 得。② 若 E 气体趋近于完全反应掉，则 D（气） + 2E（气） 起始量（mol） 6.5 变化量（mol） 0.5x 平衡量（mol） 6.5-0.5x x x 0 2F（气） 2.0 x 2.0+x 解之得 x = 7.0mol