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小卷 勒夏特列原理的应用

小卷 勒夏特列原理的应用

德才高中高二当堂检测卷(化学 试卷) 编号:214 命题人:___李兆翠___ 备课组长签字:____________ 试卷总分:20分

班级:_______学生姓名:_______ 检测时间:______年____月____日 星期____第___节 小卷重点:化学平衡图象

勒夏特列原理的应用习题

1.在容积固体的密闭容器中,存在如下反应:A (g )+3B (g )2C (g );△H <0 某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一..

条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:

下列判断一定错误..

的是 ( ) A .图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高

B .图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高

C .图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高

D .图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

2.在一定条件下,将X 和Y 两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X ,Y

的转化率与起始时两物质的物质的量之比Y

X n n 的关系如图所示,则X ,Y 的反应方程式可表示为( )

A .2X +Y 3Z

B .3X +2Y 2Z

C .X +3Y Z

D .3X +Y Z

3、右图是温度和压强对 X + Y 2Z 反应影响的示意图。图中横坐

标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z 的体积分数。

下列叙述正确的是( )

A 、上述可逆反应的正反应为放热反应

B 、X 、Y 、Z 均为气态

C 、X 和Y 中只有一种为气态,Z 为气态

D 、上述反应的逆反应的ΔH >0

4、(选作)在一个固定容积的密闭容器中,可发生以下反应:

符合下图(a)所示的关系,由此推断关于图(b)的说法正确的是 ( )

A .P 3>P 4,y 轴表示A 的转化率

B .P 3

C .P 3>P 4,y 轴表示混合气体的平均相对分子质量

D .P 3>P 4,y 轴表示混合气体的密度

勒夏特列原理对教师理解化学平衡的负面影响

勒夏特列原理对教师理解化学平衡的负面影响 廖梁张善培 (香港中文大学课程与教学学系香港) 摘要回顾了近年来有关勒夏特列原理的实证研究,分析了该原理对高中化学教师理解化学平衡所造成的负面影响,并建议对高中化学平衡的课程内容进行一定的改善。 关键词化学平衡勒夏特列原理教师迷思概念 几十年来不断有化学家和化学教育研究工作 者提到勒夏特列原理(Le Chatelier.s Pr inciple,以 下简称为LCP)的不足之处[1~5]。但是,在高中化学 课本中,LCP依然被视为学习化学平衡不可缺少的 原理。根据LCP,改变影响平衡的一个条件(如温 度、浓度、压强等),平衡会向使这种改变减弱的方向 移动。但实际上,往往出现模棱两可的答案[5]。实 证研究亦显示应用LCP会削弱高中化学教师解决 化学平衡问题的能力[6~8]。如果教师不能从较高的 认知水平上认识化学平衡,将直接影响学生对化学 平衡的理解。 1香港研究 2007年,33位中学化学教师到香港中文大学参 加了一项测试[6],测试目的是调查教师是否对化学 平衡有足够的理解。这些教师的教学经验从1年到 19年不等,平均教龄718年。所有教师都拥有化学 学士学位,其中女性教师17名,男性教师16名。测 试由3道化学平衡题目组成,以无记名方式进行,时 间为15分钟。由于篇幅有限,下面只列出其中一道 题目: [题1]在一个装有可移动活塞的容器内进行如下 化学反应: CS2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2S(g) 反应达到平衡后,保持容器内的温度和压强不变,向反应混合物中加入少量CS2气体,再达到新的平衡后CH4分子的数目如何变化?试对你的答案进行解释。 2名研究人员对教师的答案进行了分析和编码分类,表1列出了分类的结果。研究结果显示:(1) 28位教师预测甲烷分子数目增大,4位教师预测分子数目减少,1位教师预测分子数目不变;(2)9位教师(编码1B1)将LCP作为唯一的解释途径,8位教师(编码1B2)虽然没有具体写出LCP,但其思维类似LCP/变化-然后-减弱0的逻辑。本题显示使用LCP的确会令答案模棱两可。按照LCP的逻辑,平衡将向减弱CS2浓度增大的方向移动,即向右移动。但同时,新加入的CS2会增大体系的总体积,这样尽管CS2的浓度将增大,但H2的浓度将减小,CS2和H2的浓度呈现相反的变化,那么平衡究竟向那个方向移动呢?可见,仅仅用LCP,并不能决定平衡究竟向哪一个方向移动。 表1教师答案的分类 编码教师答案人数1A1 平衡可能向左或右方向移动,取决于混合物中CS2 的原始浓度。教师能正确地应用K c或Q c表达式, 预测平衡的移动方向 3 1B1 CH4分子数会增大,用LCP预测平衡将向右移动以 抵消改变或减少CS2增大所造成的影响 9 1B2 CH4分子数会增大,因为CS2分子数和浓度会增大, 平衡将向右移动以抵消或减少这一改变 8 1B3 CH4分子数会增大,因为有更多的反应物可以生成 CH4 1 1B4 CH4分子数会增大,因为CS2浓度增大,平衡向右移 动 4 1B5 CH4分子数会增大,增加CS2意味着瞬间 [CH4][H2S]2/[CS2][H2]4的比值小于K c,所以平 衡向右移动 4 1B6 CH4分子数会增大,增加CS2使平衡向右移动,因为 正反应速率将增大,而逆反应速率则不变 1 1B7 CH4分子数会增大,平衡向右移动。没有进一步的 解释 1 1C1CH4分子数保持不变,因为温度保持不变1 1D1 CH4分子数将减少。教师能列出正确的Q c表达式, 但误以为体积增大会导致Q c大于K c,因此平衡向左 移动 1 通过对教师答案的分析和归类,发现只有3位教师(编码1A1)能应用平衡定律列出正确答案。他们首先写出了反应商Q c的表达式: Q c= [CH4][H2S]2 [CS2][H2]4 = n CH 4 V n H 2 S V 2 n CS 2 V n H 2 V 4 = (n CH 4 )(n H 2 S)2(V)2 (n CS 2 )(n H 2 )4 其中[CH4]表示甲烷的浓度,n CH 4 表示甲烷的物质的量,V表示体系的总体积。3位教师均指出在恒温、恒压的条件下加入CS2气体,CS2的物质的量和 # 21 # 2009年第11期化学教育

练题组III 勒夏特列原理

练题组III(化学) 1. 如图,甲、乙、丙分别表示在不同条件下,可逆反应A(g)+B(g)?xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系.下列说法与图象符合的是() A.甲图中a表示反应达到平衡后在恒温恒压条件下充入氦气后的情况 B.乙图中b曲线表示有催化剂的情况 C.根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是吸热反应,x>2 D.丁图可表示在某固定容积的密闭容器中,上述可逆反应达到平衡后A的体积分数随着温度(T)变化的情况 2. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是() ①实验室常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的SO2气体 ②长时间存放的溴水,会变为无色透明 ③打开雪碧的瓶盖,立即有气体逸出 ④经粉碎的黄铁矿在沸腾炉中燃烧得较快、较完全 ⑤合成氨工厂通常采用20MPa~50MPa压强,以提高原料的利用率

⑥合成氨工业中用铁触媒做催化剂 ⑦K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液后颜色变为黄色. 3. 二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题: (1)煤的气化的主要化学反应方程式为:_________________________________。 (2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:______________________________。 (3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: ①2H 2(g) + CO(g)CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol-1 ②2CH 3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1 ③CO(g) + H 2O(g)CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1 总反应:3H 2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH=___________;一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。 a.高温高压b.加入催化剂c.减少CO2的浓度d.增加CO的浓度e.分离出二甲醚(4)已知反应②2CH 3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下: ①比较此时正、逆反应速率的大小:v正______ v逆(填“>”、“<”或“=”)。 ②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) =_________;该时间

勒夏特列原理应用易错点精析

勒夏特列原理应用易错点精析 一、勒夏特列原理内容浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,又称之为勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等)平衡就向减弱这种改变的方向移动。该原理是判断平衡移动方向的重要依据,适用于所有的动态平衡,如:化学平衡、电离平衡、溶解平衡等。 1)浓度:增加某一反应物的浓度,则反应向着减少此反应物浓度的方向进行,即反应向正方向进行。减少某一生成物的浓度,则反应向着增加此生成物浓度的方向进行,即反应向反方向进行。反之亦然。 2)压强:增加某一气态反应物的压强,则反应向着减少此反应物压强的方向进行,即反应向正方向进行。减少某一气态生成物的压强,则反应向着增加此生成物压强的方向进行,即反应向逆方向进行。反之亦然。 3)温度:升高反应温度,则反应向着减少热量的方向进行,即放热反应逆向进行,吸热反应正向进行;降低温度,则反应向着生成热量的方向的进行,即放热反应正向进行,吸热反应逆向进行。 4)催化剂:仅改变反应进行的速度,不影响平衡的改变,即对正逆反应的影响程度是一样的。 二、勒夏特列原理应用的易错点 1.改变条件却没有改变平衡 【例1】某密闭容器,放入一定量的SO、0,发生反应2S0+0 2S0 (正反应放热),在达到平衡后, 采取下列措施可以使得平衡向右移动的为() A .通如N B .升温C.减少体积 D .加入S0 【易错选】A 【错选原因】A 选项中通入氮气之后,因为是密闭容器,所以容器内的压强增大,由勒夏特列原理可知,平衡向体积减少的方向移动,所以平衡向右移动。 【错选分析】在影响平衡的条件中,压强改变平衡是通过改变反应物的浓度来改变的,通入氮气后,反应物的浓度并没有改变,所以平衡不移动。勒夏特列原理是在平衡移动的成立,平衡不移动,勒夏特列原理就不适用。而勒夏特列原理只适用于改变条件能导致平衡移动的反应。 【正确选项】B 【总结】密闭容器中进行的可逆反应,达到平衡后,在温度不变的条件下,通入不参加反应的气体,如: N 、稀有气体等,平衡并没有移动,此时就不能用勒夏特列原理。

勒夏特列原理的生活上的应用

勒夏特列原理在生活中的一些应用 标签:勒夏特列原理应用来自:原创日期:2012-6-25 10:24:28 人气:22【当前有0人在线评论,点击查看】 勒夏特列原理告诉我们:“如果改变平衡的一个条件,(如浓度、温度,压强等)平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动”。看似简单的一句话,除了应用于“化学平衡移动原理”指导化学工业的发展以外,而且还深刻地揭示着大自然纷繁复杂的物质变化规律,勒夏特列原理不仅向我们展示了化学的魅力,同时在生物学、物理学、人的成长,思想认识教育教学过程中,都会起到不可估量的指导作用,每一次应用它都会给我们带来美的感受。 教育教学实践证明,要较好地理解勒夏特列原理,必须从哲学观点——任何事物都含有对立、统一的两方面,化学平衡也存在正反应和逆反应对立统一的两方面,而对立统一的双方都按一定的条件向相反的方向转化。如外界条件使化学平衡系统中其它条件不变而升高温度,平衡就向着减弱外界条件的方向移动,即平衡向着改变条件的相反方向——吸热方向移动。勒夏特列原理不仅适用于化学平衡体系,而且广泛适用于自然界的一切矛盾双方的平衡关系当中。 在教育孩子的过程中,孩子的自由发展,和家长、教师们的约束,本身就是对立,统一的。家长、老师们给孩子施加的种种压力和约束,在孩子心目中难免会产生抵触情绪,这也是非常合理的,但家长和老师们却往往认为这是个错误,因而十分生气,甚至放弃管理,这是不对的。据勒夏特列原理解释:孩子的抵触是为了建立新的平衡,大人们的想法肯定会给孩子心里产生影响,从而使其在今后的成长过程中越来越接近家长和老师的要求。本来对与错也是对立统一的,孩子做对与做错的机会是均等的,要给孩子们犯错误的空间,更重要是犯了错误后如何去认识和去改造。所以只要和学发生矛盾,就想到勒夏特列原理,然后仔细地分析,你就会发现无论学生做了什么事,只要存在就是合理的,从而使自己的情绪得到了调节,同时也给学生创造了良好认识和改造自我的机会。 人类社会又何尝不是这样呢?人类为了自己生活得更好,一度不顾一切地盲目垦荒,砍伐原始森林,破坏植被,大量开采自然资源,无限制地使用,将难降解的物质及温室气体排放于自然界中等,最终遭到大自然的抵抗。如排放了大量温室气体,冰川和雪山为了减弱这种改变,就会吸收逐渐增加的能量,从而使自己由固态变成了液态或气态,导致海平面上升,气候变得越来越恶劣,水土也流失了,洪水也泛滥了,疾病也流行了,癌症也增多了。生物中生物的“抗药性”问题,物理学上的椤次定律,以及作用力与反作用力都可用勒夏特列原理解释。 总之,如果用勒夏特列原理的观点帮助学生树立正确的世界观和人生观,奠定可靠的思想基础,这样才能使学生在学习和成长过程中,思维变得更灵活,对事物的认识更透彻,从而形成良好的思维习惯。深刻地领悟它,灵活地应用它,将会在今后教育教学中起到非常重大的作用。这也是“授人以渔而不是授人以鱼”的具体出现。

勒夏特列原理与楞次定理的异曲同工之妙

勒夏特列原理与楞次定律的异曲同工之妙 化学家说:“在一个平衡体系中,若改变影响平衡的一个条件,平衡会向减弱这种改变的方向移动。” 物理学家说:“在电磁感应中,感应电流产生的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化。” 化学家说:“增加反应物浓度,平衡会向正反应方向移动,以减弱反应物浓度的增加;减少反应物浓度,平衡会向逆反应方向移动,以减弱反应物浓度的减少。” 物理学家说:“当穿过闭合回路的磁通量增加时,会感应出与原磁场方向相反的磁场,以阻碍磁通量的增加;当穿过闭合回路的磁通量减小时,会感应出与原磁场方向相反的磁场,以阻碍磁通量的减小。” 一个是热力学原理,一个是电磁学定律;一个是化学规律,一个是物理现象。它们不在同一领域,看似不相干,却有相似之处:一种变引起另一种变化,引起的变化会阻碍(减弱)原来变化的变化。这像是标志青春期的一句话——你让我那么做我偏不那么做,偏要和你唱反调,即心理学现象——逆反心理。 在此处,热力学、电磁学和心理学是相通的。 生态学家说:“生态系统内部能在一定时间内保持相对稳定,并在有外来干扰时通过自我调节恢复到原初的稳定状态。” 勒夏特列原理和楞次定律证明化学平衡反应和电磁感应现象的共同之处还可以这样概括,即在外来因素引起系统内部平衡改变时,系统有通过自我调节恢复到原初稳定状态的趋势。 在此处,生态学、热力学和电磁学是相通的。 化学家说:“在可逆反应N2+3H2=2NH3中,体系达到平衡后,把压强增加为原来的两倍,当新的平衡建立时,增加的压强不再是原平衡的两倍,也不是与原平衡相同,而是处于这两者之间。” 历史有一个规律:体制受到冲击时,会引起体制中的某个元素不断膨胀并打破体制平衡,产生新的体制。新体制不会与原体制完全不同,也不会与原体制相同,而是处于两者之间。 比如亚历山大二世废除农奴制,农奴不再像从前那样完全没有自由,也不会像他们希望的那样获得完全的自由,而是处于两者之间。 再比如我国现在的发展,我们不会像康乾王朝那样固步自封,也不会像大跃进时那样盲目浮躁走极端,而是处于两者之间,在科学发展观下冷静地、平稳地发展。 在此处,化学反应规律、历史发展规律是相通的。

勒夏特列原理在生活中的应用

选修四 第二章 专题三 影响化学平衡的因素-勒夏特列原理在生活中的应用 第1 页(共 1页) 化学平衡移动原理不仅在工业生产中有重要的指导作用,也能用于解释生活中的一些现象或指导人们解决生活中的一些具体问题。 一、指导或解释人体健康有关问题 例1 关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛。其化学机理为: ①HUr+H 2 O Ur –+H 3O +,②Ur –(aq)+Na +(aq)NaUr(s)。下列对反应②叙述中正确的是( ) A .正反应为吸热反应 B .升高温度,平衡向正反应方向移动 C .正反应为放热反应 D .降低温度,平衡向正反应方向移动 例2 牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡: Ca 5(PO 4)3OH(s)5Ca 2++3PO 43–+OH –。进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是 。 已知Ca 5(PO 4)3F(s)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。请用离子方程式表示,当牙膏中配有氟化物 添加剂后能防止龋齿的原因: 。 根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法: 。 二、指导选择水消毒杀菌(净化)的措施 例3 近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时,还加入少量液氨,其反应的化学方程式为:NH 3 +HClO H 2O+NH 2Cl(一氯氨)。NH 2Cl 较HClO 稳定,试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因: 。 三、指导如何防止铁生锈 例4 为了防止铁生锈,可对铁制品表面进行“发蓝”处理:把铁制品浸入热的NaNO 2、NaNO 3、NaOH 混合溶液中,使它的表面氧化生成一层致密的氧化膜Fe 3O 4(Fe 3O 4可以看作Fe 2O 3和FeO 的复合氧化物),所发生的反应可表示如下: ①3Fe+NaNO 2+5NaOH 3Na 2FeO 2+NH 3+H 2O ②□Fe+□NaNO 3+□NaOH+□ ------□Na 2Fe 2O 4+□NH 3 ③Na 2FeO 2+Na 2Fe 2O 4+2H 2O Fe 3O 4+4NaOH ⑴请配平反应②的化学方程式,将结果填入题②中方框内,当反应中有6mol 电子发生转移,被氧化的铁的质量是 。 ⑵Na 2FeO 2称亚铁酸钠,Na 2Fe 2O 4的名称是 ,FeFe 2O 4的名称是 。 ⑶若上述热的混合溶液中NaOH 的含量太少,则氧化膜的厚度就太薄,其原因可能是 ;若NaOH 的含量太多,则氧化膜的厚度也太薄,其原因可能是 。 四、指导如何加强环境保护 例5 人类目前对煤和石油的过度消耗,使空气中的CO 2浓度增大,导致地球表面温度升高,形成了温室效应。科学家对CO 2的增多带来的负面影响较为担忧,于是提出了将CO 2通过管道输送到海底的方法,这可减缓空气中CO 2浓度的增加。请你根据CO 2的性质回答: ⑴这样长期下去,将给海洋造成什么样的影响? ⑵你认为消除这些影响的最好方法是什么? 脱矿 矿化 尿酸 尿酸根离子

勒夏特列原理之美

勒夏特列原理之美 诺贝尔化学奖得主鲍林在学生毕业时说,你可以忘记化学中的很多东西,但不要忘记勒夏特列原理! 在高中化学学习中里,勒夏特列原理给我带来过很大的烦恼,因为她仅仅是个定性的理论,完全需要理性思维去思考,更何况当时老师好像把她和楞次定律放在一起作对比,天知道,物理已经是够折磨我的了,居然还这样比较,为了各种大家都懂得原因,我还是默默地记住了它。然后不断做题,有一天,觉得突然物理也开了窍……最近,因为要给学生讲她,又把勒夏特列原理仔仔细细的捋了一遍,想从大学物理化学里面找出她的理论根据,把物化书翻了一遍,觉得不太现实。然后,仔细查资料,慢慢想,发现它的美在于非常的概括,不仅仅在化学的四大平衡方面,在人际关系的处理和自己行为的判断上,勒夏特列原理也可以帮我理清纷繁的思绪。 勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 勒夏特列原理讲的是平衡的变动机理,这个世界无时无刻不在发生着变化,有时回过头来想想很多事情的发展轨迹完全映照了勒夏特列原理。 如果在一个大家都很懒散的寝室里,突然有个人变得疯狂学习,那么我想整个寝室的人也会被带起来的,不会落后太多。 对于同一个人来说也是一样,如果某段时间疯狂的工作,身体会跟不上,那么整个人的身体就会反抗,通过体力不支等方式减少你

的工作量。 如果你要改变什么,那么切记缓缓而行、近乎无为而治,用渐变的方式慢慢的完成——在达到了一个平衡点后,再施力,再渐变、再施力……这样你花费的力气就会小很多,受到的阻力也会少很多,这样的做法是我非常欣赏的,颇有《易经》中“潜龙勿用”的思想和《道德经》中“无为而无不为”的理念;倘若急功近利,难免事倍功半(摘抄)。人与人、甚至是人与自己都是这样。 在一个平衡的系统中,若要做任何的变动都要仔细的拿捏。 仔细想想,在其他学科中,物理学中的牛顿第三定律及楞次定律可以用勒夏特列原理加以解释。生物学上害虫的“抗药性”问题,为使某种生物更好地生存而人为地采取特殊保护措施,造成该物种因丧失对大自然的适应能力而引起自身生存能力弱化,最终导致物种的退化,无不是勒夏特列原理的具体体现。人类社会又何尝不是如此呢? 化学之美不仅美在其外,更深藏于内。化学原理、定律看似单调、抽象、枯燥,实际上包含着丰富的审美内容。化学原理与定律用高度简练、概括、准确的语言,揭示了大自然中纷繁复杂的物质变化。这种高度凝炼的简约之美,是深奥的、理性的、智慧的,没有明显的感性形象,需要用审美的眼光去体会,勒夏特列原理就是这样的一个原理。 难怪大学老师总是说:化学人都含蓄,不喜争名,现在有点体会了……

勒夏特列原理、楞次定律感悟

勒夏特列原理、楞次定律感悟 化学家说:“在一个平衡体系中,若改变影响平衡的一个条件,平衡会向减弱这种改变的方向移动。” 物理学家说:“在电磁感应中,感应电流产生的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化。” 化学家说:“增加反应物浓度,平衡会向正反应方向移动,以减弱反应物浓度的增加;减少反应物浓度,平衡会向逆反应方向移动,以减弱反应物浓度的减少。” 物理学家说:“当穿过闭合回路的磁通量增加时,会感应出与原磁场方向相反的磁场,以阻碍磁通量的增加;当穿过闭合回路的磁通量减小时,会感应出与原磁场方向相反的磁场,以阻碍磁通量的减小。” 一个是热力学原理,一个是电磁学定律;一个是化学规律,一个是物理现象。它们不在同一领域,看似不相干,却有相似之处:一种变引起另一种变化,引起的变化会阻碍(减弱)原来变化的变化。这像是标志青春期的一句话——你让我那么做我偏不那么做,偏要和你唱反调,即心理学现象——逆反心理。在此处,热力学、电磁学和心理学是相通的。 生态学家说:“生态系统内部能在一定时间内保持相对稳定,并在有外来干扰时通过自我调节恢复到原初的稳定状态。” 勒夏特列原理和楞次定律证明化学平衡反应和电磁感应现象的共同之处还可以这样概括,即在外来因素引起系统内部平衡改变时,系统有通过自我调节恢复到原初稳定状态的趋势。 在此处,生态学、热力学和电磁学是相通的。 化学家说:“在可逆反应N2+3H2=2NH3中,体系达到平衡后,把压强增加为原来的两倍,当新的平衡建立时,增加的压强不再是原平衡的两倍,也不是与原平衡相同,而是处于这两者之间。” 历史有一个规律:体制受到冲击时,会引起体制中的某个元素不断膨胀并打破体制平衡,产生新的体制。新体制不会与原体制完全不同,也不会与原体制相同,而是处于两者之间。 比如亚历山大二世废除农奴制,农奴不再像从前那样完全没有自由,也不会像他们希望的那样获得完全的自由,而是处于两者之间。 再比如我国现在的发展,我们不会像康乾王朝那样固步自封,也不会像大跃进时那样盲目浮躁走极端,而是处于两者之间,在科学发展观下冷静地、平稳地发展。 在此处,化学反应规律、历史发展规律是相通的。 祖国教育30年,应试教育发展至今成为了教育的主体形式。近年来社会公众逐渐意识到,我们需要一种更科学的教育制度代替应试教育,并且这个意识越来越迫切与强烈。可是,教育改革12年没有成效,素质教育千呼万唤出不来,凉了一年又一年学生的心,使教育在学生方面受到冲击。于是历史让韩寒站了出来,成为那个不断膨胀并且打破体制平衡的元素。就像亚历山大遭遇刺杀一样,韩寒也受到了指责。做“打破平衡的元素”不是一件轻松+ 愉快的事。可是无论指责韩寒的人有如何充分的理由,韩寒毕竟站在那里了,就像是“增加的压强”,顶多被消减,不可能被消除。韩寒让教育改革者对改革教育有了更深刻的认识,祖国教育不会是专门培养韩寒式人才的教育,也必将不再是一分定乾坤的应试教育,而是两者之间。 在此处,勒夏特列原理和楞次定律可以解释社会学现象。 有一句不成熟的话:世界是统一的,事理是有通性的。 如果将勒夏特列原理抽象化,就可能是哲学,但只凭我现在掌握的知识不足以将它定性。 试着用它解释了一些事情,比如生物进化。 首先,无机环境对物种进行定向选择。然后种群有了阻碍这种选择的趋势,即由环境对种群发生不利的变化,引起种群适应这种不利环境的变化。表现为物竞天择和种内斗争。 另一方面,物种间有捕食关系,迫使物种朝不易被捕食的方向变化,以减小被捕食的可能,而捕食者又因被捕食者的变化而变化,以增加捕食的可能,表现为交替变化。 于是生物有可能进化了,这是达尔文猜想的逆向思维。(生物进化是一个复杂的体系,在此只做笼统剖析。) 其实,勒夏特列原理是一个类似于太阳系的理论体系,它包含于另一个更庞大、更普适的体系——它的银河系——“自上而下+自下而上”体系。 阻碍但不阻止。人生也如是,只是如果你的意志够坚定,一切也只是“阻碍但不阻止”。

勒夏特列原理与愣次定律带来的启示

勒夏特列原理和愣次定律带来的启示 1833年,楞次在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律:感应电流的效果,总是阻碍引起感应电流的原因。人教版物理教材将楞次定律表述为:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 1888年勒夏特列提出平衡移动原理:当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,总会留下条件改变的痕迹。人教版化学教材将勒夏特列原理表述为:如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 两种科学思想的相似性,让喜欢动脑的同学大呼过瘾。两者在学习时段上也很接近,理解了楞次定律,就很易理解勒夏特列原理;理解了二者,则对科学思想有了融会贯通之感。 楞次定律的关键在“阻碍”二字,所以楞次定律可理解为:当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反;当穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。显然不能将“阻碍”理解为“阻止”。 同样勒夏特列原理的关键在“减弱”二字,它包含着移动方向和数量变化两方面的“减弱”。显然也不能将“减弱”理解为“减除”。 楞次定律、勒夏特列原理揭示了自然界本身固有的规律——总是要想维持原来固有的状态。即当固有状态由于某种“力量”改变时,必然产生

一种“反力量”阻止原有状态的变化。其规律的核心本质还是质量守恒和能量守恒。外界条件对平衡的破坏是通过改变体系内物质组成和能量来实现的,根据质量守恒和能量守恒定律,不管体系本身如何调节,都不能将向封闭体系内加入的物质或能量完全消除,也不能使损失的物质或能量完全弥补,所以说,这种改变只能被减弱而不能被完全消除。 体会规律,感受科学之真,思想得到升华。 启示一:上升到哲学层面 1.变化的方向。如果这些定律被违背,就有可能制造出永动机来。以楞次定律为例,只要不产生阻力,那么就能设计出一个可以源源不断地对外做功的第一类永动机来。如果勒夏特列原理被违背,实际上平衡常数也就不再存在了,如不能想象:升温使可逆反应向放热方向移动,放出的热又升温使反应又向放热方向移动……真的如此,那设计出第二类永动机也就变成可能。 2.变化的大小。从前面的讨论我们已经知道了必须产生某种阻力,但是为什么阻力不直接等于外界所施加的力呢?这还是要用能量守恒定律来解释:因为外力已经对系统产生了一定的作用(例如做功),因为系统的能量要守恒,如果系统完全回到外力对系统没有做功前的情况,那么就意味着外力对系统做的功完全消失了,这是不可能发生的,因此那种“阻力”一定会小于最初给的作用。 启示二:科学之美 科学之美不仅美在其外,更深藏于内。科学原理、定律看似单调、抽象、枯燥,实际上包含着丰富的审美内容。科学原理与定律用高度简练、

对勒夏特列原理及化学平衡常数的运用的几点思考

对勒夏特列原理及化学平衡常数的运用的几点思考在今天的视频材料中,高盘良教授提出了这样一个观点:勒夏特列原理的应用范围比较狭窄,所以应该改变以前用勒夏特列原理来判断化学平衡移动的方向的观念。对这种观点我深表赞同,但是我认为只要认真把握勒夏特列原理的应用范围,防止它的错误使用,它在必修课阶段还是大有可为的。 高教授在视频材料中讲到了一个例子:在工业合成氨的反应中,再加入一些氮气,按照勒夏特列原理判断平衡应该向正向移动,向生成氨气的方向移动,但比较Q和K的大小关系,平衡应向逆向移动,也就是说勒夏特列原理出现了错误。 该怎样看待这个错误呢?这个错误确实是由于勒夏特列原理的应用范围不 正确而出现的,我们分析一下。 若这个反应是在一个温度和体积不变的容器中进行,向容器中再加入一些氮气,这一瞬间氮气的浓度增大,氢气和氨气的浓度不变,也就是说只是增大了氮气的浓度,按照勒夏特列原理判断化学平衡应向正向移动;若用Q和K的关系判断,此时Q<K,化学平衡也应向正向移动,两者结论一致。 若这个反应是在一个温度和体积可变的容器(保持压强不变)中进行(与工业合成氨的条件类似),向容器中再加入一些氮气,此时容器的体积必然增大,这一瞬间氮气的浓度增大,而氢气和氨气的浓度减小,这样无法运用勒夏特列原理进行判断,只能用Q与K的大小关系进行判断。可以看出勒夏特列原理的应用范围比较狭窄,它只适用于封闭体系,只有一种因素变化的情况。 2004年山东化学奥林匹克初赛试题涉及化学平衡中勒夏特列原理的应用范围,原题及原答案如下: t℃时,在体积为1L的密闭容器中,使1molPCl 5发生分解:PCl 5 (g)≒ PCl 3(g)+Cl 2 (g),当反应达到平衡后,再加入1mol PCl 5 ,对化学平衡的移动有两 种解释: a. 由勒沙特列原理知,增加反应物浓度,平衡向正反应方向移动。所以,增加PCl 5 浓度,平衡必然向正反应方向移动。 b. 由勒沙特列原理知,增加压强,平衡向体积缩小的方向移动。所 以,增加PCl 5 浓度,相当于增加体系的压强,压强增加,平衡向体积缩小的方向移动,即向逆反应方向移动。

走出勒夏特列原理的误区

走出勒夏特列原理的误区 浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,又称之为勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等)平衡就向减弱这种改变的方向移动。该原理是判断平衡移动方向的重要依据,适用于所有的动态平衡,如:化学平衡、电离平衡、溶解平衡等。然而,有的学生在解题过程中用勒夏特列原理却得出错误的结论,究其原因,是因为没有真正理解勒夏特列原理,陷入了勒夏特列原理的误区。现举例说明: 1.改变条件却没有改变平衡 例1:某密闭容器,放入一定量的SO2、O2,发生反应2SO2+O2 2SO3(正反应放热),在达到平衡后,采取下列措施可以使得平衡向右移动的为() A.通如N2 B.升温 C.减少体积 D.加入SO3 易错选:A 错选原因:A选项中通入氮气之后,因为是密闭容器,所以容器内的压强增大,由勒夏特列原理可知,平衡向体积减少的方向移动,所以平衡向右移动。 错选分析:在影响平衡的条件中,压强改变平衡是通过改变反应物的浓度来改变的,通入氮气后,反应物的浓度并没有改变,所以平衡不移动。勒夏特列原理是在平衡移动的成立,平衡不移动,勒夏特列原理就不适用。而勒夏特列原理只适用于改变条件能导致平衡移动的反应。

正确选项:B [总结]:密闭容器中进行的可逆反应,达到平衡后,在温度不变的条件下,通入不参加反应的气体,如:N2 、稀有气体等,平衡并没有移动,此时就不能用勒夏特列原理。 2.只有一种反应物 例2:在恒温时,一固定容器内发生如下反应2NO2(g) N2O4(g)(正反应放热),达到平衡后,若分别单独改变下列条件,重新达到平衡后,能使平衡混合气体的相对分子质量减小的是() A.通入Ne B.通入NO2 C.通入N2O4 D.降低温度 易错选:B 错选原因:通入NO2 后,NO2的体积分数增大,由勒夏特列原理可知,平衡向减弱这种改变的方向进行,但是不能消除这种改变,故NO2的体积分数最终还是增大的,所以混合气体的平均相对分子质量变小。错误分析:在2NO2(g) N2O4(g)的反应中,反应物只有一种,即:NO2 再通入NO2后,相当于压强变大,平衡向右移动,NO2的体积分数最终会变小,其混合气体的平均相对分子质量变大。 [总结]:在多种反应物的可逆反应达到平衡之后,加入其中的一种反应物,重新达到平衡后,可以使得其他反应物的转化率升高,而本身的转化率降低,本身的体积分数变大。但是只有一种反应物的平衡要区别对待。 正确选项:A

通俗处理勒夏特列原理

通俗处理勒夏特列原理 “科学是美的,每个科学家都有这种感觉。”(杨振宁)化学式研究自然界物质的组成、结构、性质、变化及合成的自然科学,是一个充满美感的和谐体。在化学教学中,将化学所蕴涵的美充分地显露出来,变为化学教学的美,就会具有强大得感召力。 形象化是化学教学的艺术元素之一。教学中只有借助直观的实验现象、形象性的描述与生动的修辞等,把抽象的化学概念和理论具体化、感性化,学生才容易理解。大量的教学实践证明,越是抽象难理解的内容,教学时就越要用形象的描述,除了借助直观的实验之外,特别是当学生面临的新知识是高度抽象的科学概念时,如果能从学生已有的可感知的知识结构比如熟知的各种事实、日常生活经验中,找出某种相似性,那么抽象的知识就可以很好的被理解和掌握。从另一方面说,从心理学角度来看,越是困难,学生越有征服欲,越是重难点,学生越想要学好他,但如果太难,太抽象,学生可能就放弃了,而如果这样的知识是在比较轻松地情况下被掌握,学生获得的喜悦将会是巨大的,从而会树立学习化学的信心与决心。勒夏特列原理是化学学习的一个分化点,属于抽象理论,在教学过程中把它生活化处理是实现教学目标的一条良好途径。化学反应原理中的平衡移动是令学生头痛的一个理论,如何能让学生接受并很好的应用这个理论是我一直在教学中思考的问题。以下就是笔者近几年在教学中做的一些通俗的处理方法。 一、处理方法 1、逆反心理原理 勒夏特列原理也就是平衡移动原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。平衡移动原理就如人的叛逆心理一样,你想改变条件,它偏反其道而行之,也可以说这是化学反应自身具有的一种修复能力。对可逆反应 A(g)+B(g) C(g)+D(g)△H<0 改变浓度:如在密闭且体积一定的容器中增加反应物,则A或B得浓度增加,利用逆反心理作用,反应要减少反应物浓度,而要减少反应物浓度,必然要朝正反应方向进行。所以结论是增加反应物浓度,反应朝正反应方向移动。同理减少生成物的浓度,由于逆反心理的作用,反应要增加生成物的浓度,平衡也是朝正反应方向移动。 改变温度: 如升高温度,由于逆反心理作用,反应要朝能使体系温度降低的方向移动,而要使体系温度降低,就要把外界提供的能量吸收掉,就要使平衡向着吸热的方向移动。同理,降低温度,由于逆反心理作用。反应不让体系温度下降,就必须提供热量,体系的温度才会得以提高,所以反应要朝放热方向移动。 改变压强:如减小体系压强,由于逆反心理作用,该反应不让体系将压强降下来,由于气压是气体碰撞器壁引起的,所以在密闭体系中,单位体积内气体分子数越多,压强越大,气体分子数越少,压强越小,所以不让体系压强降下来,就是把体系压强提高,而要提高压强,就要使体系分子数增多,反应就要朝是气体分子数增多的方向即化学计量数增多的方向移动。反之,也可得出结论。 2“水往低处流”原理 我们都知道“水往低处流”的道理,当水闸门打开,水必然是有液面高地一侧流向液面低得一侧,而勒夏特列原理中,改变影响平衡的一个条件,特别是浓度的改变,比较适合“水往低处流”原理。因为改变浓度无非就是增加或减少浓度,当某物质的浓度改变,就相当于已经持平的水位出现了失衡,左右出现了落差,那么不管是左高右低,还是左低右高,只要水闸门一开,水总是朝低得方向流动。 3.“谁动了我的奶酪”原理 《谁动了我的奶酪》一书曾经风靡全球,书中的两只小老鼠更是当年的明星。已经熟悉适应

高考化学勒夏特列原理的应用

勒夏特列原理的应用 勒夏特列原理不仅适用于化学平衡体系,而且还适用于自然界中的一切动态平衡体系,高中阶段接触到的有四类动态平衡:化学平衡、溶解平衡、电离平衡和水解平衡。只要理解平衡移动原理的含义,就可以熟练地应用于各平衡中。这一知识点也将是今后理综综合命题的热点。 一、常见四大平衡研究对象及举例 1.化学平衡:可逆反应。如: 22H 3N + 3NH 2;0H ? 加热促进电离,稀释电离度增大。 3.水解平衡:弱酸盐或弱碱盐或弱酸弱碱盐。如: O H 3Fe 23++ ++H 3)OH (Fe 3;△H>0 配制+3Fe 溶液应加入少量酸防止+3Fe 水解。不断加热3FeCl 溶液,蒸干灼烧可得到32O Fe 固体。 4.溶解平衡:气体或固体溶于水形成的饱和溶液 (1)气体的溶解平衡 如:O H Cl 22+ HClO Cl H ++-+ 当加入NaCl 、3CaCO 等时平衡会发生移动。 当收集2Cl 、2SO 、2CO 、S H 2等气体时往往分别通过饱和的NaCl 、 NaHSO 3、NaHCO 3、NaHS 等溶液以除去可能有的酸性气体,且抑制气体的溶解。

(2)固体的溶解平衡 如:NaNO 3(s) -++3 NO Na ;0H >? 加热促进溶解 Ca(OH)2(s) -++OH 2Ca 2;0H ?,在配制FeCl 3

勒夏特列原理应用易错点精析

一、勒夏特列原理内容 浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,又称之为勒夏特列原理:如果改变影 响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等)平衡就向减弱这种改变的方向移动。该原理是判断平衡移动 方向的重要依据,适用于所有的动态平衡,如:化学平衡、电离平衡、溶解平衡等。 1)浓度:增加某一反应物的浓度,则反应向着减少此反应物浓度的方向进行,即反应向正方向进行。 减少某一生成物的浓度,则反应向着增加此生成物浓度的方向进行,即反应向反方向进行。反之亦然。 2)压强:增加某一气态反应物的压强,则反应向着减少此反应物压强的方向进行,即反应向正方向 进行。减少某一气态生成物的压强,则反应向着增加此生成物压强的方向进行,即反应向逆方向进行。反 之亦然。 3)温度:升高反应温度,则反应向着减少热量的方向进行,即放热反应逆向进行,吸热反应正向进行; 降低温度,则反应向着生成热量的方向的进行,即放热反应正向进行,吸热反应逆向进行。 4)催化剂:仅改变反应进行的速度,不影响平衡的改变,即对正逆反应的影响程度是一样的。 二、勒夏特列原理应用的易错点 1.改变条件却没有改变平衡 【例 1】某密闭容器,放入一定量的 SO、O,发生反应 2SO+O 2SO(正反应放热),在达到平衡后, 采取下列措施可以使得平衡向右移动的为() A.通如 N B.升温C.减少体积D.加入 SO 【易错选】A 【错选原因】A 选项中通入氮气之后,因为是密闭容器,所以容器内的压强增大,由勒夏特列原理可知, 平衡向体积减少的方向移动,所以平衡向右移动。 【错选分析】在影响平衡的条件中,压强改变平衡是通过改变反应物的浓度来改变的,通入氮气后,反应 物的浓度并没有改变,所以平衡不移动。勒夏特列原理是在平衡移动的成立,平衡不移动,勒夏特列原理 就不适用。而勒夏特列原理只适用于改变条件能导致平衡移动的反应。 【正确选项】B 【总结】密闭容器中进行的可逆反应,达到平衡后,在温度不变的条件下,通入不参加反应的气体,如: N 、稀有气体等,平衡并没有移动,此时就不能用勒夏特列原理。

勒夏特列原理

1、下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是() A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 B.高压比常压有利于SO2合成SO3的反应 C.由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 2、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A.溴水中有下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅 B.合成氨反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施 C.反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度体系颜色变深 D.对于2HI(g)H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深 3、下列与平衡移动无关的是 A.向0.1 mol/L的CH3COOH中加入少量CH3COONa固体,溶液pH增大 B.向水中投入金属Na,最终溶液呈碱性 C.在密闭容器中充入一定量NO2建立2NO2(g) N2O4(g)平衡后,增大压强,体系颜色加深 D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,慢慢滴入BaCl2溶液,溶液的红色逐渐褪去 4、曾对化学平衡进行研究并提出平衡移动原理的化学家是() A. 勒夏特列 B. 门捷列夫 C. 道尔顿 D. 拉瓦锡 5、下列事实中,不能用平衡移动原理解释的 是() A.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫

B.工业上合成氨时,为了提高氢气的转化率采用高温的条件 C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率6、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是: A.用排饱和食盐水法收集Cl2 B.温度控制在450℃有利于二氧化硫的催化氧化 C.增大压强有利于合成氨反应 D.工业制取金属钾 Na(l)+ KCl(l) NaCl(l)+ K(g)选取适宜的温度,使K 成蒸气从反应混合物中分离出来 7、下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是() ①铁在潮湿的空气中容易生锈 ②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深 ③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④钠与氯化钾共融制备钾 Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l) ⑤开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 A.③④ B.①② C.①⑤ D.①②⑤ 8、下列事实能用勒夏特列原理解释的是 A、合成氨工业采用高温条件 B、配制FeSO4溶液时在溶液中加入稀硫酸 C、H2、I2、HI 平衡混合气体加压后颜色变深 D、工业制硫酸中,SO2氧化成SO3,往往需使用催化剂 参考答案

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