化学平衡移动方向的判断
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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aAg+bBg cCg+dDg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,cA、cB、cC、cD,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,cB 会减少,cC、 cD 会增大,但是 cA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1molPCl5g发生分解:1molPCl5g PCl3g+ Cl2g,当反应达到平衡后,再加入1molPCl5g,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,nPCl5增大,则PPCl5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2NO2 N2O4,在体积不变的密闭容器中NO2与N2O4气体达到化学平衡状态;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:N2g+3H2g 2NH3g,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 N2=m CN2,C H2 =m C H2, C NH3=nC NH3,m>1, n<1 则:Q=1/mn Kmn>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As B+Cg-Q达到平衡;缩小容器体积,重新达到平衡时,Cg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 BA.产物B的状态只能为固态或液态B.平衡时,单位时间内nA消耗﹕nC消耗=1﹕1C.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Q2、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,2xg+Yg =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C3.某温度下,在容积固定的密闭容器中进行反应:2xg+Yg 2Rg ,反应达到平衡时,X、Y和R的量分别为4 mol.,2 mol. 和4 mol. ,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BC4.某温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应:2xg+Yg 2Rg反应达到平衡时, 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C5、高炉炼铁的总反应为:Fe2O3s+3COg2Fes+3CO2g,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.cCO= cCO2E.Fe2O3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,该温度下将4molCO、2molFe2O3、6molCO2、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=c3CO2/c3CO不变;起始时c3CO2/c3CO=6/23/4/23=27/8>K=,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,c3CO2/c3CO的比值才能减小为,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cE/c2A·cB;升高温度,CO与CO2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;6、在一定温度条件下,对于已达到平衡的可逆反应:FeCl3+3KSCN3KCl+FeSCN3,在此溶液中作如下处理,化学平衡逆向移动的是A.加入少量的KCl固体B.加入少量FeCl3固体C.减少FeSCN3的浓度D.加水稀答案D解析该反应的本质是Fe3++3SCN-FeSCN3,任意时刻的浓度商为;因为KCl没有参加反应,因此改变KCl的量不会影响到平衡的移动,故A项错误;加入少量FeCl3固体或减少FeSCN3的浓度,均会使Q c<K,平衡正向移动,故B、C均错误;加水稀释,使cFe3+、cSCN-和cFeSCN3的浓度均减小,但cFe3+·cSCN-减小的更快,使Q c>K,平衡逆向移动,故D正确;。
化学平衡移动因素(1)化学平衡移动的判断当条件改变时,m生增加,表示平衡向右移动;m反增加,表示平衡向左移动。
判断原则:当υ正>υ逆,平衡向右移动;当υ正=υ逆,平衡不移动;当υ正<υ逆,平衡向左移动。
(2)外界条件对化学平衡的影响一、浓度:在其它条件不变时,增大任意反应物的浓度或减小任意生成物的浓度,平衡向正反应(右)方向移动;减小任意反应物的浓度或增大任意生成物的浓度,平衡向逆反应(左)方向移动。
注意:(1)指气体或溶液的浓度,增加固体或纯液体的量,平衡不移动。
例如在方程式2A(g)+B(s)中,增加或减少一部分B固体,平衡不移动(2)在溶液中进行的反应,如果整体稀释,反应物和生成物的浓度都减小,正逆速率都减小,但减小的程度不一样,总的结果是:整体稀释平衡向计量数增大的方向移动,整体浓缩平衡向计量数减小的方向移动,例如:例题:一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g) zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol·L-1;当恒温下将密闭容器的容积扩大两倍并再次达到平衡时,测得A的浓度为0.3mol·L-1。
则下列叙述正确的是()A.平衡向右移动 B.x+y>z C.B的转化率提高 D.C的体积分数增加(3)由于增加一反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,另一反应物的转化率要增大,生成物的浓度要增大。
但由于浓度增加引起平衡时反应混合物总的物质的量的增加,生成物的百分含量不一定会提高,该反应物的转化率往往会减少。
(4)浓度改变的图像t1图像1:增大某种反应物的浓度,平衡右移,υ正>υ逆,正逆速率都比原平衡增大,但在变化的瞬间由于生成物浓度不变υ逆与原平衡相等,大家在图像上可以看到υ逆的曲线与原平衡有接触点图像2:增大某种生成物的浓度,平衡左移,υ正<υ逆,正逆速率都比原平衡增大,但在变化的瞬间由于反应物浓度不变υ正与原平衡相等,大家在图像上可以看到υ正的曲线与原平衡有接触点图像3:减小某种生成物的浓度,平衡右移,υ正>υ逆,正逆速率都比原平衡减小图像4:减小某种反应物的浓度,平衡左移,υ正<υ逆,正逆速率都比原平衡减小二、压强:在其它条件不变时,增大平衡体系的压强,平衡向着气体体积缩小(分子数减小)的方向移动;减小平衡体系的压强,平衡向着气体体积增大(气体分子数增多)的方向移动。
第2讲 化学平衡移动的判断一、用勒沙特列原理判断化学平衡的移动1.化学平衡移动的概念: V正=V逆改变条件V正=V逆一段时间后V正=V逆平衡状态不平衡状态新平衡状态2.平衡移动原理(勒夏特列原理):如果改变影响平衡的条件之一(如:温度、浓度、压强),平衡将向着能够_______这种改变的方向移动。
(1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向____方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向_________方向移动。
注意:由于纯固体或纯液体的浓度为常数,所以改变纯固体或纯液体的量,不影响化学反应速率,因此平衡不发生移动。
(2)压强:其它条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,①若反应前后气体的物质的量(即气体体积数)不相等:达到平衡后,增大压强,平衡向___________________方向移动;减小压强,平衡向__________________方向移动;②若反应前后气体的物质的量(即气体体积数)相等:达到平衡后,改变压强,平衡_______________。
(3)温度:其它条件不变时,升高温度,平衡向__________________方向移动;降低温度,平衡向_________________方向移动。
(4)催化剂:对于可逆反应,催化剂______________改变正、逆反应速率,所以化学平衡_________________。
小结:①影响平衡移动的因素只有浓度、压强、温度;②平衡移动原理的适用范围是只有单一因素发生变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多个因素同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果只能减弱(但不可能抵消)外界条件的变化;④当反应条件改变时,化学平衡不一定发生移动。
例如:改变压强,对反应前后气体体积数相等的反应无影响(此时浓度也改变,同等程度增大或减小)。
因此,在浓度、压强、温度三个条件中,只有温度改变,化学平衡一定发生移动。
3.分析化学平衡移动问题的一般思路: 改变条件速率改变程度不同逆ν≠ν正()程度相同逆ν=ν正()速率不变:如容积不变时充入惰性气体使用催化剂或对气体体积无变化的反应改变压强平衡不移动浓度压强温度平衡移动注意:⑴不要把v 正增大与平衡向正反应方向移动等同;⑵不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同。
判断化学平衡移动“六法"化学平衡移动方向的判断是历届高考和化学竞赛的常见题型,正确掌握化学平衡移动方向的判断规律,有利于提高学生的思维能力和分析能力。
本文试从化学平衡移动的原理出发,结合常见的题型来进行归纳总结。
一、规律法规律法是指根据勒夏特列原理(平衡移动原理)、阿伏加德罗定律等推导出的有关规律性知识,用来判断平衡移动方向的方法。
1.当反应混合物中存在与其它物质不相溶的固体或液体时,由于其浓度是“恒定”的,不随其量的变化而变化,因而改变这些固体或液体的量时,化学平衡不发生移动.例1.向C(s)+HCO(g) +H2(g) 平衡体系中,加入炭粉,保持温度不变,则化学平衡A.正向移动B.逆向移动C.不发生移动D.无法判断由于炭为固体,其浓度为常数,改变它的量对平衡的移动无影响,故选C。
2.由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。
3.在其它条件不变时,在恒温恒容密闭容器中通入不参加反应的无关气体,由于原平衡的各组分的浓度没有发生变化,故原平衡不发生移动。
4.恒温恒压时,通入不参加反应的无关气体,压强虽然不变,但体积必然增大,反应体系中各物质的浓度同时减小,相当于减小体系的压强,平衡向气体总体积增大的方向移动.5.根据气体状态方程PV=nRT,当温度一定时,减小容器的体积,相当于增大压强,增大容器的体积,相当于减小压强。
例2.有两个密闭的容器A和B,A能保持恒压,B能保持恒容.起始时向容积相等的两容器中通入体积比为2:1的等量的SO2和O2,使之发生反应.并达到+ O2 2SO3。
则(填<、>、=、左、右、增大、减小、不变)平衡:2 SO(1)达到平衡所需的时间:t A t B,SO2的转化率αAαB。
(2)起始时两容器中的反应速率:v A v B,反应过程中的反应速率:v A v B,(3)达到平衡时,向两容器中分别通入等量的氩气.A容器中的化学平衡向反应方向移动,B容器中的化学平衡向反应方向移动。
2020年选修第二章专题复习化学平衡移动的判断方法知识梳理1、根据勒夏特列原理判断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。
2、根据图示中v正、v逆的相对大小判断(1)若v正>v逆,平衡向正反应方向移动(注意v正增大,平衡不一定向正反应方向移动);(2)若v正<v逆,则平衡向逆反应方向移动;(3)若v正=v逆,则平衡不移动。
3根据平衡常数与浓度商的相对大小判断(1)若K>Q,则平衡向正反应方向移动;(2)若K<Q,则平衡向逆反应方向移动;(3)若K=Q,则平衡不移动。
强化训练1体积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y,进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)ΔH>0。
下列叙述正确的是()A.若继续充入X,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大B.若继续充入Z,平衡逆向移动,Z的体积分数减小C.若移走部分W,平衡正向移动D.平衡后移走X,上述反应的ΔH减小答案 A2对于:2A(g)+B(g)2C(g)ΔH<0,当温度升高时,平衡向逆反应方向移动,其原因是()A.正反应速率增大,逆反应速率减小B.逆反应速率增大,正反应速率减小C.正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度D.正、逆反应速率均增大,而且增大的程度一样答案 C3、将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是()A.a>b B.a=bC.a<b D.无法确定答案 A4、已知反应:2NO 2(g)N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用弹簧夹夹住橡皮管,把烧瓶A放入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。
化学平衡的移动是向左移还是向右移?【摘要】化学平衡的移动方向的判断是高中化学的难点知识,本文从平衡移动方向判断标准入手分析怎样正确判断平衡移动方向,分析几个常见的错误的认识,并阐述平衡移动后有关的特点。
【关键词】化学平衡移动方向化学反应方向【中图分类号】 g633.8 【文献标识码】 a 【文章编号】 1006-5962(2012)11(a)-0146-01化学平衡的移动方向的判断是高中化学的难点知识,不少学生在分析平衡移动方向时,常常犯晕,甚至不少老师在教学中也经常犯错,对于同一个问题,从不同角度分析,往往会得出不同的结论。
如:某温度下,在一体积固定的密闭容器中,充入1mol n2o4,发生反应n2o42no2,反应达到平衡后,再向容器中充入1mol n2o4,判断此时平衡移动的方向?在分析该问题时,以下是三种典型的观点:(1)平衡向右移动了,因为增大了反应物的浓度,平衡向正反应方向移动(向右)移动。
(2)平衡向左移动了,因为再向容器中加入1mol n2o4,和开始加入2mol n2o4达到平衡时的效果一样,在容积固定的密闭容器中,成比例的增大反应物的量,相当于加压过程,所以加压平衡向左进行。
(3)平衡向左移动,理由:再向容器中加入1mol n2o4,达到新平衡时,n2o4所占的比率增加了,所以平衡向左移动了。
以上三个结论看似都有道理,正确的结论是向左移动,之所以会出现向右移动的观点,是因为对化学平衡的移动的概念和化学平衡移动方向的标准没有正确理解,也有不少老师把化学反应的方向和平衡移动的方向混为一谈。
本文将阐述平衡移动几个个人观点,若有不妥之处,欢迎批评指正。
1 正确认识化学平衡移动的概念和化学平衡移动方向的标准人教版《选修四》对化学平衡移动是这样定义的:化学反应体系的平衡状态是可以通过改变反应条件(温度、浓度、气体的压强)而发生变化的,这种现象称作化学平衡的移动,简称平衡移动。
而化学平衡移动方向的标准是这样定义的:如果有利于增大产物的比率,可以说成是平衡向右移动;反之亦然。
化学平衡移动方向的判断方法
化学平衡移动方向判断有三个方法:
(1)勒夏特列原理法。
这种方法,仅应用于改变反应的一个条件,化学平衡移动方向的判断。
(2)等效平衡法。
勒夏特列原理仅能判断改变反应的一个条件,化学平衡移动的方向。
若改变两个反应条件,勒夏特列原理就无能为力。
如果同等程度的改变两种反应物或两种生成物的浓度,相当于改变了两个条件,这时我们就用等效平衡法判断。
实际上同等程度的改变两种反应物或两种生成物的浓度,等效于改变容器的体积。
同等程度地增大反应物浓度,相当于缩小体积,平衡向气体系数和小的方向移动,同等程度的减小反应物的浓度,相当于增大容器的体积,平衡向气体系数和大的方向移动。
(3)浓度商值法,若同时改变三个条件,通过比较浓度商值与平衡常数大小判断。
(4)图像观察法。
给出了化学平衡图像的题,有的可以从观察图像来判断。
第2课时反应条件对化学平衡的影响1.概念:可逆反应由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程。
2.平衡移动方向的判断如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大,则称平衡正向移动或向右移动,反之,称平衡逆向移动或向左移动。
3.化学平衡移动的原因及过程(1)化学平衡移动的原因是反应条件的改变导致正、逆反应速率不相等,移动的结果是平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。
(2)化学平衡移动的过程:某条件下平衡Ⅰ―――→改变条件不平衡――→新条件下平衡(Ⅱ)v正=v逆v正≠v逆v′正=v′逆Q=K Q≠K Q=K各组分含量各组分含量各组分含量保持一定发生变化又保持一定1.下列说法不.正确的是( )A.反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动B.外界条件的改变引起浓度商或化学平衡常数改变,则平衡一定发生移动C.平衡移动,反应物的浓度一定减小D.外界条件发生变化,化学平衡不一定移动(1)对反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,反应体系颜色加深,化学平衡向吸热方向移动。
(2)结论:在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
(3)原因:温度改变使化学平衡常数改变。
(4)温度改变时化学平衡移动的判断:反应类型温度变化K值变化Q与K关系平衡移动方向放热反应升温减小Q>K逆向移动降温增大Q<K正向移动吸热反应升温增大Q<K正向移动降温减小Q>K逆向移动2.在某温度下,反应ClF(g)+F2(g)ClF3(g) ΔH=268 kJ·mol-1,在密闭容器中达到平衡,下列说法中正确的是( )A.升高温度,K不变,平衡向正反应方向移动B.温度升高,平衡常数变小C.升高温度,平衡向正反应方向移动,F2的转化率提高D.降低温度,ClF3的产率提高1.影响:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向右移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向左移动。
考点过关(上)考点4 化学平衡移动方向的判断化学平衡的移动的本质原理是,改变条件以后导致正逆反应速率不再相等,才使平衡发生移动,若使正反应速率大于逆反应速率则平衡一定正向移动。
注意平衡正向移动只能说明改变条件后的那一个时刻,正反应速率比逆反应速率大,而不能说明正反应速率比改变条件前大,也可能比改变条件前小。
判断移动方向时要深刻理解勒沙特列原理,平衡是一个能够自我调节外界变化的反应。
若外界条件使温度升高,即外界提供了能量给体系,则平衡进行自我调节,将外界提供的能量储存到物质内部,使温度再降下来,这样平衡一定要向吸热方向移动,但温度下降后,一定比外界提供能量前要高,比提供能量的那一个时刻要低;若外界条件使压强增大,平衡进行自我调节,将压强再降下来。
而在体积固定时,压强与气体的物质的量成正比,这样平衡一定要向气体物质的量减少的方向移动,但压强下降后,一定比外界增压前要高,比增压的那一个时刻要低。
对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)有以下规律:1.浓度:增大反应物浓度,改变的瞬间v正增大、v逆不变,v正>v逆,平衡正向移动;减小反应物浓度,改变的瞬间v正减小、v逆不变,v正<v逆,平衡逆向移动;增大生成物浓度,改变的瞬间v正不变、v逆增大,v正<v逆,平衡逆向移动;减小生成物浓度,改变的瞬间v正不变、v逆减小,v正>v逆,平衡正向移动。
2.压强当m+n>p+q时,增大压强,v正增大、v逆增大,v正>v逆,平衡正向移动;减小压强,v正减小、v逆减小,vv逆,平衡逆向移动;当m+n=p+q时,增大压强,v正增大、v逆增大,v正=v逆,平衡不移动;减小压强,v正减小、正<v逆减小,v正=v逆,平衡不移动;当m+n<p+q时,增大压强,v正增大、v逆增大,v正<v逆,平衡逆向移动;减小压强,vv逆减小,v正>v逆,平衡正向移动。
正减小、2NO2N2O4H2+I2(g)2HI3.温度:当ΔH<0时,升高温度,v正增大、v逆增大,v正<v逆,平衡逆向移动;降低温度,v正减小、v逆减小,vv逆,平衡正向移动;当ΔH>0时,升高温度,v正增大、v逆增大,v正>v逆,平衡正向移动;降低温度,v正减小、正>v逆减小,v正<v逆,平衡逆向移动。
4.催化剂:使用催化剂,v正增大、v逆增大,v正=v逆,平衡不移动。
5.惰性气体:恒温、恒容条件时,原平衡体系体系总压强增大体系中各物质的浓度不变平衡不移动;恒温、恒压条件时,原平衡体系容器容积增大,体系的分压减小各组分的浓度同等倍数减小。
化学平衡状态是一种参数恒定的状态,而化学平衡的移动是指条件改变所导致的化学反应进行的方向的改变,化学平衡移动会带来化学平衡状态的参数的改变,但化学平衡移动不一定带来化学平衡状态的参数的改变,且参数的变化趋势也不是恒定的。
所以,化学平衡移动的方向取决于正逆反应速率的改变所带来的净变化量,即决定平衡移动方向的判据为V正与V逆的关系;条件改变瞬间若带来了体系中组分浓度的变化,且浓度熵Q与平衡常数K的关系发生改变,化学平衡必然发生移动。
【例题1】某温度下,反应2A(g)B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡,平衡后=a,若改变某一条件,足够时间后反应再次达到平衡状态,此时=b,下列叙述正确的是( )。
A.在该温度下,保持容积固定不变,向容器内补充B气体,则a<bB.若a=b,则改变的条件可能是使用了催化剂C.若其他条件不变,升高温度,则a<bD.若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则a>b【解析】A项中充入B气体,相当于增大压强,平衡正向移动,所以b<a,A项错误;升高温度,平衡正向移动,则b<a,C项错误;若保持温度、压强不变,充入惰性气体,则体积增大,平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,则a<b,D项错误。
【答案】B【例题2】如图所示,甲、乙、丙分别表示在不同条件下,可逆反应A(g)+B(g)x C(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。
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则曲线表示无催化剂时的情况,原因是。
(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的情况,则曲线表示恒温恒容时的情况,原因是。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是(填“放”或“吸”)热反应,化学计量数x的值(填“大于”或“小于”)2。
(4)丁图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某物理量随温度(T)的变化情况,根据你的理解,丁图的纵坐标可能是,原因为。
【答案】(1)b;曲线b达到平衡所用时间长,说明b的反应速率小于a(2)a;充入氦气,w(C)不变,平衡不移动(3)吸;大于(4)w(C)或c(C)或反应物的转化率;温度升高,平衡向吸热即正反应方向移动【考点练习】1.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( )①已达到平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动②已达到平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定增大③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动④有气体参加的反应达到平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动A.①④B.①②③C.②③④D.①②③④2.反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况下,不会使平衡发生移动的是( )①温度、容积不变时,通入SO2气体②移走一部分NH4HS固体③容器体积不变,充入氮气④保持压强不变,充入氮气A.①②B.②③C.③④D.①④3.某温度下,密闭容器中发生反应a X(g)b Y(g)+c Z(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。
则下列叙述正确的是( ) A.可逆反应的化学方程式的化学计量数:a>b+c B.压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小C.达到新平衡时,物质X的转化率减小D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大4.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是( )A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B.反应需在300 ℃下进行可推测该反应是吸热反应C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率5.某处于平衡状态的反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( )①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出ZA.①③⑤B.②③⑤C.②③⑥D.②④⑥6.已知在一恒容密闭容器中进行反应:2SO 2(g)+O23(g) ΔH=-196.0 kJ·mol-1。
SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,根据图示回答下列问题:(1)压强:p1________(填“>”、“=”或“<”)p2。
(2)升高温度,平衡向________(填“左”或“右”)移动。
(3)200 ℃下,将一定量的SO2和O2充入体积为2 L的密闭容器中,经10 min后测得容器中各物质的物质的量如下表所示:①10 min内该反应的反应速率v(O2)=________________________________________,该反应达到化学平衡状态的标志是________。
a.SO2和O2的体积比保持不变b.混合气体的密度保持不变c.体系的压强保持不变d.SO2和SO3物质的量之和保持不变②当反应放出98.0 kJ 热量时,测得该反应达平衡状态,该温度下SO 2的转化率为_____。
(4)400 ℃时,将等量的SO 2和O 2最初在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。
在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO 2的百分含量为p %,则乙容器中SO 2的百分含量________。
a.等于p % b.大于p %c.小于p % d.无法判断6.反应a A(g)+b B(g)催化剂c C(g) ΔH <0在等容条件下进行。
改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:(1)反应的化学方程式中a ∶b ∶c 为__________________________________________。
(2)A 的平均反应速率v Ⅰ(A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A)从大到小排列次序为______________。
(3)B 的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________,其值是________。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡向________移动,采取的措施是________________。
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T 2)和第Ⅲ阶段反应温度(T 3)的高低:T 2________(填“<”、“>”或“=”)T 3,判断的理由是_______________________________________________。
8.将0.40 mol N 2O 4气体充入2 L 固定容积的密闭容器中发生如下反应:N 2O 42(g) ΔH 。
在T 1 ℃和T 2 ℃时,测得NO 2的物质的量随时间变化如下图所示:(1)T 1 ℃,40~80 s 内用N 2O 4表示该反应的平均反应速率为________mol·L -1·s -1。
(2)ΔH ________(填“>”、“<”或“=”)0。
(3)改变条件重新达到平衡时,要使c 2c 2O 4的比值变小,可采取的措施有________(填字母,下同)。
A.增大N2O4的起始浓度B.升高温度C.向混合气体中通入NO2D.使用高效催化剂(4)在温度为T3、T4时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是________。
A.a、c两点的反应速率:a>cB.a、b两点N2O4的转化率:a>bC.a、c两点气体的颜色:a深,c浅D.由a点到b点,可以用加热的方法参考答案与解析1.【解析】增加C(s)的物质的量,由于浓度未变,平衡不移动,①错;对于多种物质参加的可逆反应,增大某一反应物的浓度,平衡右移,其他物质的转化率增大,而此物质的转化率减小,②错;对于有气体参加的非等体的可逆反应,缩小容器体积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,③错;在恒压容器中充入稀有气体,各物质浓度减小,若是非等体积反应,则平衡会发生移动,④错。