化学平衡移动原理总结

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化学平衡系列问题

化学平衡移动影响条件

(一)在反应速率(v )-时间(t )图象中,在保持平衡的某时刻t 1改变某一条件前后,

V 正、V 逆的变化有两种:

V 正、V 逆同时突变——温度、压强、催化剂的影响 V 正、V 逆之一渐变——一种成分浓度的改变 对于可逆反应:mA(g) + nB(g)

pc(g) + qD(g) + (正反应放热)

【总结】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。

反应条件

条件改变

v 正

v 逆

v 正与v 逆关系

}

平衡移 动方向

图示 选项

浓 度

增大反应物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度

~

减小生成物浓度

加快 减慢 不变 不变

不变 不变 加快 减慢

v 正>v 逆

;

v 正<v 逆 v 正<v 逆 v 正>v 逆 正反应方向 逆反应方向 逆反应方向 正反应方向 B C B

;

C

压 强

m+n >p+q m+n <p+q m+n =p+q

$

加压

加快 加快 加快

加快 加快 加快

v 正>v 逆 v 正<v 逆 v 正=v 逆 |

正反应方向 逆反应方向 不移动

A A E m+n >p+q m+n <p+q m+n =p+q .

减压

减慢 减慢 减慢

减慢 减慢 减慢

v 正<v 逆 v 正>v 逆

>

v 正=v 逆

逆反应方向 正反应方向 不移动

D D F

温 度

升 温

降 温

加快 减慢

加快 减慢

v 正<v 逆 v 正>v 逆 逆反应方向 正反应方向

A

D 催化剂

加快

加快

加快

v 正=v 逆

不移动

E

)

增大压强,化学平衡向系数减小的方向移动;减小压强,平衡会向系数增大的方向移动。

升高温度,平衡向着吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向放热反应的方向移动。

催化剂不改变平衡移动

(二)勒夏特列原理(平衡移动原理)

如果改变影响平衡的一个条件,平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。

具体地说就是:增大浓度,平衡就会向着浓度减小的方向移动;减小浓度,平衡就会向着浓度增大的方向移动。

增大压强,平衡就会向着压强减小的方向移动;减小压强,平衡就会向着压强增大的方向移动。

升高温度,平衡就会向着吸热反应的方向移动;降低温度,平衡就会向着放热反应的方向移动。

平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,如对后面将要学习的电离平衡,水解平衡也适用。

(讲述:“减弱”“改变”不是“消除”,更不能使之“逆转”。例如,当原平衡体系中气体压强为P时,若其它条件不变,将体系压强增大到2P,当达到新的平衡时,体系压强不会减弱至P甚至小于P,而将介于P~2P之间。)

-

化学平衡小结——等效平衡问题

一、概念

在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平

衡状态时,任何相同组分的百分含量

....(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”)。

概念的理解:(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分

..(体积分数、物质的量分数等)一定相同

..含量

(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。

(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次

还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态

.............进行比较。

二、等效平衡的分类

在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种:

I类:全等等效——不管是恒温恒容

.....。只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的

........就是全等等效

....还是恒温恒压

“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量(体积分数、物质的量分数)一定相等]外还有

如下特征“.一边倒

..........................

...”.后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量也一定相等。

&

拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想

办法让起始用量相等就行

例1.将6molX和3molY的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:2X (g)+Y(g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和。若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,请回答下列问题:(1)若保持恒温恒容,且起始时a=,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。

(2)若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,则起始时c的取值范围是。

答案:(1)b= c= (2)

分析:(1)通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应,题中给出保持恒温恒容,且达到平衡后各

气体的体积分数与平衡状态A相同可以看出该平衡应与原平衡形成全等等效

....,故一定要使一边倒后的X的物质的量为6mol 而Y的物质的量为3mol。

2X (g) + Y(g) 2Z (g)

问题(1)的物质的量/mol a= b= c=

从Z向X、Y转化的量/mol x (1/2)x x

"

从上述关系可得:+x=6 x= ;b+(1/2)x =3 b=1.6 c=

(2)通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同,可以知道这是一个全等等效的问题,由于三者平衡时的关系为:2X (g) + Y(g) 2Z (g)

平衡物质的量/mol

从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过时该反应一定向逆方向进行,故c>,又由于是一个全等等效的问题,所以其最大值一定是起始是a、b等于0,只投入c,即c等于6mol值最大.

II类:相似等效——相似等效分两种状态分别讨论

1.恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例

.......与原平衡起始态相同,两平衡等效。

恒温恒压下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质

..

....转化率相同,百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,浓度

相同

..

2.恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化

...........的反应来说,通过“一边倒”的办法转化后,只要反应物(或生成

物)的物质的量的比例

.......与原平衡起始态相同,两平衡等效。

恒温恒容下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质

..

....转化率相同,百分含量(体积分数、物质的量分数)相同,浓度

不相同

...

~

拓展与延伸:属于相似等效的问题,我们只要想办法让物质的量的比例

.......与原平衡起始态相同起始用量相等就行例2.将6molX和3molY的混合气体置于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反应:2X (g)+Y(g)2Z (g),反应达到平衡状态A时,测得X、Y、Z气体的物质的量分别为、和。若X、Y、Z的起始物质的量分别可用a、b、c表示,若起始时a=,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,则起始时b、c的取值分别为,。

答案:b= c为任意值

分析:通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同,且反应是在恒温恒压下,可以看出二者属于相似等效,

故起始加量只要满足物质的量的比例

.......与原平衡起始态相同即可,从上述反应我们可以看出生成物只有一种,故c为任何值时

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