压强对化学平衡的影响
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压强对化学平衡的影响压强对化学平衡的影响是学生难以理解的知识点,为了让学生有系统的掌握,总结如下;首先,压强只对气体有影响,因此,分析压强对平衡的影响,需要看物质的状态是不是气体。
对于有气体参加的反应,分以下情况:1.对于等体反应,P的改变不对平衡产生影响,平衡不移动,但是速率增大或减小。
2.对于非等体反应,(1)恒温,恒压下的容器,充入惰性气体或稀有气体,相当V增大,对原平衡减小压强。
(2)一定温度下,减小或增大容器的体积,对于压强是增大或减小(a)若题目给出方程式,可以根据方程式本身的特点(体积增大或减小)判断平衡移动方向。
(b)若题目给出某物质的变化了的浓度或转化率或百分含量A,该变化值是平衡移动后的,理应分析体积改变瞬间时浓度、转化率、百分含量的变化量B,比较A与B的大小,判断平衡移动的方向例题:1、在密闭容器中发生反应:a X(g)+b Y(g)c Z(g)+d W(g) 反应达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的 1.8倍。
下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动B.(a+b)>(c+d)C.Z的体积分数变大D.X的转化率变小2、在密闭容器中发生反应:a A(g)c C(g)+d D(g)反应达到平衡后,保持温度不变将气体体积增大到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍。
下列叙述正确的是A.A的转化率变大 B.平衡向正反应方向移动C.D的体积分数变大 D.a<c+d3.某温度下,将2molA和3molB充入一密闭容器中,发生反应a A(g)+B(g)Z(g)+W(g),5分后达到平衡。
如温度不变将容器扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则()A、a=2B、a=1C、a=3 D .无法确定a的值4.恒温下,反应a A(g)c C(g)+d D(g) 达到平衡后,将容器体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,X的浓度有原来的0.1mol/L 增大到0.19mol/L。
压强对化学反应速率和化学平衡影响压强对反应速率的影响归根结缔是压强的改变引起了物质浓度的变化,从而改变了反应速率;而压强对化学平衡影响的实质是要引起υ正、υ逆的改变,且使υ正≠υ逆。
学生在理解压强对化学反应速率和化学平衡的影响时应特别注意以下几点:一.正确理解浓度和压强变化的实质1.将压强变化看作浓度变化压强对反应速率的影响归根结缔是压强的改变引起了物质浓度的变化,从而改变了反应速率。
例1:对于在密闭容器中进行的反应2SO2(气)+O2(气)2SO3(气),下列条件哪些能加快该反应的化学反应速率(假设温度不变)()A.缩小体积使压强增大B.体积不变充入O2使压强增大C.体积不变充入N2使压强增大D.恒压时充入N2解析:压强对反应速率的影响归根结缔是浓度的影响。
A将容器体积缩小,各物质浓度均增大,故反应速率加快。
B充入O2的实质使O2的浓度增大,故反应速率也加快。
C虽然增大了压强,但参加反应的各物质的浓度却没有变化,故反应速率不变。
D恒压时充入N2会导致容器体积增大,实质上是各物质的浓度减小,故反应速率减慢。
所以选A、B。
2.将浓度变化看作压强变化压强的改变将引起体系中各气态物质的浓度成等倍增减,当浓度变化是由各物质的量均同时增大或减小而引起时,平衡移动又可以理解为压强的变化产生的结果。
例2:某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡,测得平衡时A、B、C物质的量之比n(A)∶n(B)∶n(C) =2∶2∶1。
若保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B和C,下列判断中正确的是()A.平衡向正反应方向移动B.平衡不会发生移动C.C的体积分数增大D.B的体积分数增大简析:平衡时维持容器体积和温度不变,按相同物质的量之比充入A、B、C,即各物质的浓度成等倍增加,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,所以C的体积分数增大。
二.正确理解压强对平衡移动的影响1.对有气体参加的可逆反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
压强对化学平衡的影响化学平衡是指在封闭条件下,化学反应中反应物与生成物的浓度达到一定比例的状态。
压强是指单位面积上的力的大小,对化学平衡的影响主要体现在气相反应中,下面将从三个方面分别阐述压强对化学平衡的影响。
一、压强对气相反应平衡位置的影响气相反应中,当反应物与生成物的气体分子数不等时,压强的变化会影响反应的平衡位置。
根据Le Chatelier定律,增加压强会使平衡位置向压力增加的方向移动。
1.反应物分子数较多时:当反应物的气体分子数较多时,增加压强会使平衡位置向生成物的方向移动。
这是因为增加压强会使反应物浓度减小,而生成物浓度增大,从而减小反应物分子数过多的不利影响,使反应物转化为生成物,达到平衡。
2.反应物与生成物分子数相等时:当反应物和生成物的气体分子数相等时,增加或减小压强不会改变平衡位置。
因为对于该类反应,反应物与生成物的浓度已经达到平衡浓度,增加或减小压强不会改变反应物与生成物的浓度比例,平衡位置保持不变。
3.生成物分子数较多时:当生成物的气体分子数较多时,增加压强会使平衡位置向反应物的方向移动。
增加压强会使生成物的浓度减小,而反应物浓度增大,从而减小生成物分子数过多的不利影响,使生成物转化为反应物,达到平衡。
二、压强对气相反应速率的影响在气相反应中,压强的变化会影响反应速率。
增加压强会使反应速率加快,而减小压强则会使反应速率减慢。
这是因为增加压强会增加气体分子的碰撞频率和碰撞力度,从而增加反应发生的机会,促进反应速率的加快;减小压强则会减少气体分子的碰撞频率和碰撞力度,导致反应发生的机会减少,使反应速率减慢。
三、压强对平衡常数的影响压强的变化对于达到新的平衡时反应物与生成物的浓度比例有影响,从而对平衡常数有影响。
对于气相反应,在Le Chatelier定律的影响下,增加压强会使平衡常数增大,而减小压强则会使平衡常数减小。
平衡常数的变化与压强的关系可以通过Gibbs-Helmholtz方程进行推导。
压强对化学平衡的影响说明:①改变体系的压强相当于改变体系的体积,也就相当于改变气体物质的浓度(如增大体系的压强相当于增大气体物质的浓度),所以压强对化学平衡的影响对应于浓度对化学平衡的影响。
②对反应前后气体体积不变的平衡体系,压强改变不会使平衡发生移动。
③恒温恒容条件下,向容器中充入稀有气体,平衡不发生移动。
因为虽然气体总压强增大了,但各反应物和生成物的浓度都不改变。
④恒温恒压条件下,向容器中充入稀有气体,平衡会向气体体积增大的反应方向移动。
因为此时容器体积增大了,各反应物和生成物的浓度都降低从而引起平衡移动。
【例题1】反应NH4HS(s)H2S(g) +NH3(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况下,平衡不发生移动的是( )A.移走一部分NH4HSB.其他条件不变,通入SO2气体C.其他条件不变,充入NH3D.保持压强不变,充入氮气【例题2】某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡。
测得平衡时物质的量之比为A:B:C=2:2:1。
保持温度不变,以2 : 2 :1的体积比再充入A、B、C,则()A.平衡向正反应方向移动B.平衡不移动C.C的百分含量增大D.C的百分含量有可能减小小结:变式探究一恒温恒压下,在2molN2和6molH2反应达到平衡的体系中,通入1 mol的N2和3 mol的H2,下列说法正确的是()A.平衡向正方向移动,N2的体积分数增大B.平衡向正方向移动,N2的转化率减少C.达到新平衡后,NH3的物质的量浓度不变D.达到新平衡后,NH3的物质的量是原平衡的1.5倍变式探究二在一密闭容器中,反应aA(气)bB(气)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.物质B的质量分数增加了D.a > b变式探究三在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入a mol NO2发生如下反应:2N02 (气)N204 (气),达到平衡后,再向该容器内充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是()A.平均相对分子质量增大B.NO2的转化率提高C.压强为原来的2倍D.颜色变深变式探究四对已达到化学平衡的下列反应2X(g) +Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是()A.逆反应速率加大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小,正反应速率加大,平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动。
压强对化学平衡的影响操作方法用一支注射器(50mL或更大些的)吸入约30mL二氧化氮和四氧化氮的混合气体,并将针头插入胶塞封闭。
然后推针管将二氧化氮急速压缩,观察针管内气体的颜色变化。
再拉针管使二氧化氮气体急速膨胀,观察管内气体的颜色变化。
实验现象当推针管急速压缩气体时,可以看到针管内气体颜色先变深后慢慢变浅。
当拉针管急速膨胀气体时,针管内气体颜色先变浅后慢慢变深。
实验结论管内气体存在平衡,推针管气体颜色先深后浅,是因为管内气体体积减小,浓度增大而变深,后变浅是因压强增大使平衡向生成物方向移动。
四氧化二氮为无色气体,所以混合气体颜色变浅。
拉针管时气体颜色先浅后深,是因为拉针管,管内气体体积膨胀,压强减小,浓度降低,后变深是因为压强减小,使上述平衡左移,生成较多红棕色气体。
综合上述实验可知,在其他条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使平衡向着气体体积增大的方向移动。
实验考点1、压强影响平衡的实质;2、浓度和压强对平衡影响的异同。
经典考题1、在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()A、平衡向正反应方向移动了B、物质A的转化率减少了C、物质B的质量分数增加了D、a>b试题难度:易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,在相同条件下发生反应:并达到平衡,在这个过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2转化率为p%,则乙容器中SO2转化率为()A、等于p%B、大于p%C、小于p%D、无法判断试题难度:中3、反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g),在某一温度下达到平衡.下列各种情况,不能使平衡发生移动的是()A、某他条件不变时,通入SO2气体B、移走一部分NH4HS固体C、容器体积不变,充入N2D、压强不变时,充入N2试题难度:难答案1 答案:AC2 答案:B解析:该反应是一个正向气体的物质的量减小的反应,乙容器保持压强不变,体积会减小,平衡时压强比甲中大,相对于甲容器,乙中平衡右移,转化率增大。
压强变化对化学平衡的影响化学平衡这个话题听上去可能有点严肃,但其实我们可以轻松聊聊它,尤其是压强变化对化学平衡的影响。
想象一下,你在厨房做饭,正在煮一锅汤。
汤里的气味四处飘散,惹得你肚子咕噜咕噜叫。
突然,你打开锅盖,蒸汽涌出,那一瞬间,锅里的气压就发生了变化,对吧?化学反应也是一样,压强的变化会让反应的结果大相径庭,就像你在厨房里加了太多盐,瞬间味道变得咸得要命。
咱们得搞清楚,什么是化学平衡。
简单来说,就是反应物和生成物之间达成一种“默契”,它们的浓度保持不变。
就像两个人谈恋爱,吵吵闹闹,但总是能和好如初。
当你改变了压强,这种“恋爱关系”就可能受到影响,反应物可能会向生成物倾斜,或者反过来。
举个例子,想象一下你在玩气球,往里面吹气,气球鼓起来,最终它要么会继续膨胀,要么会爆掉。
这就是压强在起作用。
说到压强,咱们得记住“勒夏特列原则”。
这个原则就像是化学界的小秘方,告诉我们在一个平衡反应中,如果你增加压强,系统会试图减小这个压强,从而推动反应向着气体分子较少的一方移动。
像是你在拥挤的地铁上,想要多点空间,就得往外挤,或者干脆下车找个空位。
压力越大,反应越想往人少的地方走,真是个简单易懂的道理。
再聊聊气体反应。
很多气体反应在高压下表现得特别活跃。
比如,氢气和氧气结合生成水,这个反应在高压下进行得飞快,简直像是在开火箭。
如果压强不够,那这两个“小伙伴”可能就懒得搭理彼此了。
就像你请朋友吃饭,结果他又说“我不饿”,那你也没办法。
反应物之间的“亲密度”大大降低,平衡就会向反方向发展。
化学反应不仅仅是数字和公式的堆砌,很多时候它们跟我们的生活息息相关。
比如,汽车排放的气体,和大气中的压强变化有着密切关系。
汽车的尾气如果在高压环境中进行反应,可能会影响到周围的空气质量,这可不是小事。
环境保护就是这样,压强变化不仅影响化学反应,还可能影响我们的健康和生活质量。
不过,压强的变化不是单纯的“加减法”,而是一个复杂的平衡过程。