化学平衡移动方向
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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;。
考点二 化学平衡移动1.化学平衡移动的过程2.化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v 正>v 逆:平衡向正反应方向移动。
(2)v 正=v 逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。
(3)v 正<v 逆:平衡向逆反应方向移动。
3.影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向 浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度向放热反应方向移动催化剂 同等程度改变v 正、v 逆,平衡不移动(2)勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温恒容条件原平衡体系――――――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温恒压条件原平衡体系――――――→充入惰性气体容器容积增大,各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)1.(2019·桂林高三质检)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是()A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥3.在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。
(1)平衡后将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是____(填字母)。
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。
高中化学平衡移动的超全知识点总结一、化学平衡的移动1.化学平衡的移动(1)定义达到平衡状态的反应体系,条件改变,引起平衡状态被破坏的过程。
(2)化学平衡移动的过程2.影响化学平衡移动的因素(1)温度:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
(2)浓度: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,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
(3)压强:对于反应前后总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
(4)催化剂:由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应速率,故其对化学平衡的移动无影响。
3.勒夏特列原理在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),分析如下:2.浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况(1)改变固体或纯液体的量,对平衡无影响。
(2)当反应混合物中不存在气态物质时,压强的改变对平衡无影响。
(3)对于反应前后气体体积无变化的反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),压强的改变对平衡无影响。
但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小),混合气体的颜色变深(或浅)。
(4)恒容时,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响,增大(减小)浓度相当于增大(减小)压强。
(5)在恒容容器中,当改变其中一种气态物质的浓度时,必然会引起压强的改变,在判断平衡移动的方向和物质的转化率、体积分数变化时,应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。
若用α表示物质的转化率,φ表示气体的体积分数,则:①对于A(g)+B(g)C(g)类反应,达到平衡后,保持温度、容积不变,加入一定量的A,则平衡向正反应方向移动,α(B)增大而α(A)减小,φ(B)减小而φ(A)增大。
化学平衡移动口诀化学平衡移动口诀,是化学学习中非常重要的一部分知识,它能够帮助我们理解化学反应中的平衡状态及其移动方向。
下面,我们就来详细了解一下化学平衡移动口诀。
化学平衡移动口诀是由酸碱中和、溶解度平衡和气体平衡三个方面组成的。
首先,我们来看酸碱中和平衡移动口诀。
酸碱中和平衡移动口诀是:“酸强,向左常见;碱强,向右方便。
”这句话的意思是在酸碱中和反应中,如果酸的强度较大,则平衡会向左移动,生成的产物较少;而如果碱的强度较大,则平衡会向右移动,生成的产物较多。
接下来,我们来看溶解度平衡移动口诀。
溶解度平衡移动口诀是:“溶解度大,向右移;溶解度小,向左走。
”这句话的意思是在溶解度平衡反应中,如果物质的溶解度较大,则平衡会向右移动,溶解度增加;而如果物质的溶解度较小,则平衡会向左移动,溶解度减少。
我们来看气体平衡移动口诀。
气体平衡移动口诀是:“气体少,向右看;气体多,向左走。
”这句话的意思是在气体平衡反应中,如果气体的摩尔数较少,则平衡会向右移动,生成气体增加;而如果气体的摩尔数较多,则平衡会向左移动,生成气体减少。
通过以上的口诀,我们可以更好地理解化学平衡的移动方向。
在实际的化学反应中,我们可以根据反应条件和物质的性质来判断平衡的移动方向,从而预测反应的结果。
了解化学平衡移动口诀还可以帮助我们解决一些实际问题。
例如,在反应中,如果我们想增加产物的生成量,可以通过调整反应条件,以使平衡向右移动。
而如果我们想减少产物的生成量,可以通过调整反应条件,以使平衡向左移动。
化学平衡移动口诀是化学学习中非常重要的一部分知识。
通过掌握这些口诀,我们可以更好地理解化学平衡的移动方向,并且能够在实际应用中灵活运用。
希望大家能够掌握这些口诀,提升自己的化学学习能力。
化学平衡移动的影响因素影响平衡移动的因素只有浓度、压强和温度三个。
1、在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
2、在有气体参加或生成的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动。
3、在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
1、浓度影响在其他条件维持不变时,减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,有助于正反应的展开,均衡向右移动;减少生成物的浓度或增大反应物的浓度,有助于逆反应的展开均衡向左移动。
单一物质的浓度发生改变只是发生改变正反应或逆反应中一个反应的反应速率而引致正逆反应速率不成正比,而引致均衡被超越。
2、压强影响对于气体反应物和气体生成物分子数左右的可逆反应来说,当其它条件维持不变时,减小总应力,均衡向气体分子数增加即为气体体积增大的方向移动;增大总应力,均衡向气体分子数减少即为气体体积减小的方向移动。
若反应前后气体总分子数(总体积)维持不变,则发生改变应力不能导致均衡的移动。
应力发生改变通常可以同时发生改变正,逆反应速率,对于气体总体积很大的方向影响很大,比如,正反应参予的气体为3体积,逆反应参予的气体为2体积,则减小应力时正反应速率提升得更多,从而并使v正\uev逆,即为均衡向正反应方向移动;而增大应力时,则正反应速率增大得更多,均衡向逆反应方向移动。
3、温度影响在其他条件维持不变时,增高反应温度,有助于吸热反应,均衡向吸热反应方向移动;减少反应温度,有助于放热反应,均衡向放热反应方向移动。
与应力相似,温度的发生改变也就是同时发生改变正,逆反应速率,高涨总是并使正,逆反应速率同时提升,降温总是并使正,逆反应速率同时上升。
对于吸热反应来说,高涨时正,反应速率提升得更多,而导致v正\uev逆的结果;降温时放热方向的反应速率上升得也越多。
与应力发生改变相同的就是,每个化学反应都会存有一定的热效应,所以发生改变温度一定会并使均衡移动,不能发生不移动的情况。
化学平衡的移动和等效平衡一.化学平衡的移动1.移动规律:遵循勒夏特列原理。
(1)浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。
(2)压强:增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度: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。
(4)催化剂:不能使平衡移动,但能减小达到新平衡所需要的时间。
2.例题:(1)反应2A(g)2B(g)+C(g);△H>0,达平衡时,要使v正降低、c(A)增大,应采取的措施是()。
A.加压B.减压C.升温D.降温(2)在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g) + B(g) 3 C(g);(正反应为放热反应)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[小结] 图像题的解题技巧:①四看:看横纵坐标表示的量,看图像的起点,看图像的转折点,看图像的走势;②联系:将题目的已知条件、图像得出的结论和平衡移动原理联系起来,看是否吻合,即可得出结论。
二.等效平衡规律1.恒温、恒容条件下的体积可变的等效平衡如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态时等效的。
例题:在密闭容器中,加入3molA和1 molB,一定条件下发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+D(g),达平衡时,测得C的浓度为w mol/L,若保持容器中压强和温度不变,重新按下列配比作起始物质,达到平衡时,C的浓度仍然为w mol/L的是( )A.6molA+2mol B B 1.5mol A+0.5mol B+1mol C+0.5mol DC. 3mol A+1mol B+2mol C+1mol D D 2mol C+1mol D2.恒温、恒容条件下体积不变的等效平衡如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量成比例,则建立的化学平衡状态时等效的。
化学平衡移动方向与反应转化率的关系1.温度:改变温度,若引起平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大;反之,若引起平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率一定减小。
2.压强:改变压强,若引起平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大;反之,若引起平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率一定减小。
3.反应物的用量(1)恒温恒压下①若反应物只有一种,如a A(g) b B(g)+c C(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,此种情况等效于起始浓度相同,所以A的转化率也不变。
②若反应物不止一种,如a A(g)+b B(g) c C(g)+d D(g)。
a.若只增加A的量,情况较复杂,视具体题目而定,这里不讨论。
b.若反应物A、B的物质的量同倍数地增加,平衡向正反应方向移动,此种情况等效于起始浓度相同,所以转化率不变。
(2)恒温恒容下①若反应物只有一种,如a A(g) b B(g)+c C(g),增加A的量,A的浓度增大,平衡正向移动。
考虑转化率时,此种情况等效于加压,A的转化率与气态物质的化学计量数相关:a.a=b+c,A的转化率不变;b.a>b+c,A的转化率增大;c.a<b+c,A的转化率减小。
②若反应物不止一种,如a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)。
a.若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,则A的转化率减小,B的转化率增大。
若只减少A的量,平衡向逆反应方向移动,则B的转化率减小。
b.若反应物A、B的物质的量同倍数地增加,平衡向正反应方向移动,考虑转化率时,此种情况等效于加压,反应物的转化率与气态物质化学计量数相关:a+b=c+d,转化率不变;a+b>c+d,转化率增大;a+b<c+d,转化率减小。
例1、反应:①PCl 5(g) PCl3(g)+Cl2(g)、②2HI(g) H2(g)+I2(g)、③2NO 2(g) N2O4(g),在一定条件下达到化学平衡时,反应物的转化率均是a%。
化学平衡移动方向的判断方法嘿,朋友们!咱今儿来聊聊化学平衡移动方向的判断方法,这可真是个有意思的事儿呢!咱就拿生活中的事儿来类比一下吧。
你看啊,化学平衡就好比是一场拔河比赛,两边的力量在较着劲呢。
当条件发生改变的时候,就像是拔河比赛中一方突然加了把劲或者减了把劲。
比如说温度吧,如果温度升高,那就好比给其中一方加了好多好多力量,平衡就会朝着吸热的方向移动,就像那一方突然变得超级厉害,把另一边给拉过去了。
反过来,温度降低呢,就是给吸热那方撤了力量,平衡就往放热的方向跑啦。
再说说浓度,这就好像是给拔河队伍里增加或减少人手一样。
反应物浓度增加,不就等于给这边加人了嘛,平衡自然就往生成物那边移动啦。
要是生成物浓度增加呢,那就是给生成物那边加人了呀,平衡就会往反应物那边靠靠。
还有压强呢,这可以想象成是给拔河的场地变大或变小了。
对于有气体参加的反应,如果压强增大,就像场地突然变小了,大家挤在一起,平衡就会朝着气体分子数少的方向移动,找个不那么挤的地儿。
压强减小呢,就是场地变大了,大家可以松快松快了,平衡就往气体分子数多的方向去啦。
哎呀,这多好玩呀!就像我们在生活中遇到各种情况要做出选择一样。
有时候条件变了,我们就得跟着调整自己的状态和行动方向。
咱再举个例子吧,就像我们做饭的时候,火候就是温度呀,调料的多少就是浓度呀。
如果火开太大了,菜可能就糊了,这不就像平衡被打破了嘛。
调料放多了或者放少了,味道就不一样了,这也跟平衡的移动似的。
大家想想,是不是这么个理儿?化学平衡移动方向的判断其实并不难,只要咱把这些道理搞清楚,就像我们熟悉生活中的各种事儿一样,那就能轻松搞定啦!所以呀,大家别觉得化学平衡移动有多神秘多复杂,它就藏在我们生活的点点滴滴里呢。
只要我们用心去体会,去发现,就一定能掌握它的奥秘!咱可别小瞧了这些知识,它能帮我们更好地理解这个奇妙的化学世界呢!。
小议化学平衡移动的方向
我们在教学实践中经常见到类似的题目:
例:在恒容恒压条件下,向容积为1l的密闭容器中充入1mol n2和3molh2 ,发生n2+3h2≒2nh3 ,达到平衡后,再向容器中充入2molnh3,此时平衡向什么方向移动?
对于这个问题,有两个截然不同的见解,现分别表述如下。
第一种观点:由勒夏特列原理(如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动)可知,达到平衡后,再向容器中充入2molnh3,就是增加生成物的浓度,平衡就向着能够减少生成物的浓度的方向移动,也就是平衡向逆反应方向移动了。
第二种观点:达到平衡后,再向容器中充入2molnh3,最后达到的平衡状态依据等效平衡理论等效于再向容器中充入1mol n2和3molh2 。
那么第二达到的平衡状态的初状态就可以认为是2mol n2和6molh2 ,由于容器的体积没有变,那么第二次的平衡状态就像当于第一次的平衡状态里面的所有浓度都扩大了2倍,也就是说第二次的平衡状态相当于第一次的平衡状态增加压强,那依据勒夏特列原理,增加压强平衡就向着能够减弱体系压强的方向移动,就是说平衡向气体体积缩小的方向移动。
即平衡向正反应方向移动。
上面两种观点都从勒夏特列原理出发,结果却得出两个截然不同的结论。
这两种结论都有很多支持者,表现在不同的教参资料上的答案给的各不相同。
学生也无所适从。
我在《中学化学教学参考》2010 年第8期上看到一篇文章《v正>v 逆平衡一定正向移动引发的思考》,文中的作者就是第二种观点的支持者,而且他在文中还对这种观点进行了理论阐述。
现引用如下:化学平衡移动。
所谓的平衡移动,是指同一个反应有两种不同的”终态”间的关系,是”旧”的平衡和”新的平衡之间的关系。
在改变化学反应条件后,还没有达到平衡前,讨论平衡是否移动不仅没有意义,更是错误的。
化学平衡向正反应方向移动的结果至少有一种反应物的转化率增大。
化学反应进行分方向,反应体系中,加入任何一种物质,这种加入的物质必须参与反应。
假如的这一种物质的物质的量必定比刚加入时有所减少,当达到平衡时物质的量浓度(百分含量吧,浓度是一定会减少的)与加入之前相比不一定减小。
化学反应进行是一个过程,而化学平衡的移动是两种平衡态之间的关系。
该文的观点认为:平衡移动的方向并不是指平衡状态改变时反应向哪边进行了,而是指两次平衡状态的比较。
如果第二次平衡相对于第一次平衡来讲,反应物的转化率增大了或体积百分数减小了那平衡就是正移了。
反正平衡就是逆移了。
从此观点出发上述例题的答案当然就到平衡向正反应方向移动了。
那到底哪一种观点正确呢?笔者认为第二种观点无疑是错误的。
1.上述第二个观点首先就没有理解勒夏特列原理的思想
勒夏特列原理中改变影响平衡的一个条件是孤立的,也就是说改变浓度时只考虑浓度,不在从压强或温度的角度来考虑了。
那么
这样就很好理解了。
如上述例题,平衡时,增加nh3的浓度,平衡就向着减少nh3的浓度方向移动,即平衡向逆反应方向移动了。
因为此时反应是向逆反应方向进行,n2、h2为生成物当然没有转化率了达到新平衡后,n2、h2的浓度确实比源平衡大了。
那不是平衡逆移的结果吗?
2.该种观点还认为改变条件以后,反应进行的方向不一定的平衡移动的方向,甚至认为他们没有必然联系
这简直就是完全违背了勒夏特列原理的。
你想,平衡以后,你改变条件,反应为什么向某个方向进行?不就是为了减弱该条件的影响吗?所以,此时反应进行的方向一定是平衡移动的方向!
3.至于该观点认为平衡移动的方向要忽略反应进行的方向而要根据两次平衡的比较就逻辑混乱了
平衡移动的方向是平衡移动过程的具体体现。
你能用改变压强所导致的过程来说明改变浓度所引发的反应进行吗?判断平衡向哪边移动,要自始至终的看你刚开始改变的是什么条件,然后看平衡为了减弱这种条件的改变向哪一个方向运动,最终的平衡状态和原平衡状态的比较要在改变同一条件下做比较才有意义。
就如同对于同一物体的运动方向的判断,我们就必须选取同一参照物,这样判断才有意义。
假如我们先在地上向前扔一个东西,然后马上坐上同向运行的火箭去观察刚才扔的物体,就会发现刚才扔的向前运动的物体却在向后移动了。
如果不选取同一参照物就会出现这个物体到底向哪个方向运动的问题了。
4.其实通过计算我们也很容易得出上述例题两个观点之间的内在联系
当在恒温恒容条件下达到平衡后,再向容器中充入2molnh3时平衡确实是向逆反应方向移动但移动得到的新平衡与恒温恒容条件下增加压强为原来2倍平衡正移达到的平衡状态等效。
5.在恒温恒容条件下对于在此类题目中一些反应方向或平衡状态的判断可以用下表来进行简单的总结:。