第7-2讲 化学平衡移动

第七部分 化学平衡移动
二、化学平衡移动
1．定义：已达到平衡的反应,外界反应条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变而达到新的平衡状态叫化学平衡移动
平衡移动的原因：条件改变，引起v(正) 、v(逆)相对改变，平衡才能移动。

2.影响平衡移动的因素（浓度、压强、温度、催化剂）
A.浓度：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；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。

B.压强：在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中，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；减小压强（指增大气体体积使压强减小），平衡向气体体积增大的方向移动。

压强对平衡的影响，实际上就是浓度对平衡的影响，只有当这些“改变”能改变反应物或生成物的浓度时，平衡才可能移动。

由于压强对固态、液态物质体积影响非常小，压强的改变几乎不影响这类体系的平衡。

在考虑压强对不均匀体系平衡的影响时，只需考虑对参加反应的气态物质影响即可。

C.温度：在其他条件不变时，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。

以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理（Le Chatelier's principle ）即平衡移动原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

(减弱：平衡只能减弱条件改变对平衡的影响，不能完全消除这种改变，更不能扭转这种改变。

)
说明：催化剂只能缩短达到平衡所需时间，而不能改变平衡状态（即百分组成），对平衡移动无影响。

三、常见化学平衡问题的解题规律和技巧
1．稀有气体对平衡的影响
稀有气体是指与任何反应物或生成物都不反应的气体。

在已达到平衡的气体可逆反应中，若加入稀有气体，平衡是否移动有两种可能：
⑴若为定温、定容容器，加入稀有气体将导致气体的总压强增大，但原气体的体积不变，各原有气体的浓度也不变，故平衡不移动。

⑵若为定温、定压容器，加入稀有气体，要维持恒压则体积必须增大，即降低各原有气体的浓度，平衡向着气体体积增大的方向移动。

2．混合气体平均相对分子质量与平衡移动方向的判断
平衡移动，必然引起体系中各物质量的变化，体系中气态物质的平均相对分子质量 一般也要变化，因而依据 的变化，也可判断平衡移动的方向。

⑴若体系中各物质全是气体（除反应前后气体总物质的量相等的可逆反应），在定温下加压，气体混合物的平均相对分子质量增大，原因是平衡向着气体体积减小的方向移动。

M M
⑵若体系内有固态或液态物质参与反应，则必须通过质量变化来确定平衡移动情况。

如A(g)+B(s) C(g)，若平均相对分子质量增大，则平衡正向移动。

3．平衡正向移动和转化率的关系
平衡正向移动时，反应物的转化率如何变化，这要根据具体反应以及引起平衡移动的具体原因而定，不能一概而论。

⑴由于温度或压强引起的平衡正向移动，反应物的转化率必然增大。

⑵由于增加反应物浓度引起平衡正向移动时，有以下几种情况：
a．对于反应物（不考虑固体反应物）不止一种的可逆反应，增加一种反应物的浓度
可以提高另一反应物的转化率，而自身的转化率下降。

例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，平衡时增加N2浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大，而N2的转化率降低。

b．对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始只有反应物），恒温恒容aA(g)
bB(g) + cC(g)，增加c(A)时：若a＝b＋c，A的转化率不变，例如：2HI(g)H2(g)+I2(g) 无论增大或减小HI的浓度，则HI的转化率都不改变；
若a＞b＋c，A的转化率增大，例如:2NO2(g)N2O4(g)，则增大NO2的浓度，NO2的转化率增大；
若a＜b＋c，A的转化率减小：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，则增大NH3的浓度，则NH3转化率减小。

4．图像题
分析解答化学平衡图像问题要注意几点：⑴看懂图像：一看面（横坐标与纵坐标）；二看线（线的走向，线的变化趋势）；三看点（线的交点及线的拐点）；四看要不要作辅助线（如等温线、等压线）。

⑵联想规律：即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

第Ⅰ类图像：反应混合体系中某个量M% （一般指反应混合物中某组分的浓度或某组分的体积分数或某组分的转化率）作纵坐标与反应时间t作横坐标的关系图像。

这类图像的分析方法是：⑴利用线的拐点，至拐点所用的时间越短，所对应的温度越
高或压强越大（如图T 2>T 1或P 2>P 1）；⑵利用两平衡线的高低判断正反应是吸热反应还是放热反应，或者是化学方程式中气体物质反应前后计量数的大小。

第Ⅱ类图像：平衡体系中某个量（同Ⅰ）作纵坐标压强P 或温度T 作横坐标的变化曲线。

这类图像的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上的条件时，要固定其中的一个条件，分析其它条件之间的关系，必要时，作一条辅助线分析（如图）。

第Ⅲ类图像：反应速率v 作纵坐标，时间t 坐横坐标，即v —t 图像。

当条件改变时，判断平衡移动的方法是：看v 正、v 逆的高低判断平衡移动的方向，若v 正＞v 逆，平衡正向移动；v 正＜v 逆，平衡逆向移动。

再看v 正、v 逆的连续或跳跃，如果v 正、v 逆有一个连续，有一个突变，那么一般是因为改变浓度条件而引起的；如果v 正、v 逆同时有突变，则可能是温度、压强或催化剂等条件改变而引起的。

如图，增大反应物浓度时，v 正突变，v 逆连续，且v 正＞v 逆，所以平衡正向移动；减小生成物浓度时v 逆突变，但v 正＞v 逆，所以平衡正向移动。

5．化学平衡计算——“三步曲”
有关化学平衡的计算，可按下列步骤建立模式，确定关系进行计算。

例如：可逆反应aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)，假设反应物A 、B 的起始加入量分别为amol 、bmol ，达到平衡时，设A 物质转化的物质的量为axmol 。

建立模式： aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)
起始量 a b
0 0
反应量 ax bx cx dx
平衡量 a －ax b －bx cx dx
解题的关键：确定反应物或生成物的起始加入量、确定反应过程的变化量和确定平衡量。

t 增大反应物浓度
)
减小生成物浓度 M%
T
6．等效平衡规律
（1）．恒温（T）、恒容（V）条件下的等效平衡aA(g) +bB(g) cC(g) +dD(g)
①对于反应前后气体分子数可变的可逆反应，在定T、V条件下，只改变起始加入情况，只要按可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。

（即a+b≠c+d时，一边倒，完全同）
②对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，在定T、V情况下，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。

（即a+b＝c+d时，一边倒，成比例）
（2）．恒温（T）、恒压（P）下的等效平衡
对于任何可逆反应（有气体），在定T、P情况下，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。

（即一边倒，成比例）
四、关于化学平衡常数使用的几个问题
1.使用化学平衡常数应注意的问题
（1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生产物的浓度无关。

（2）反应物或生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。

（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。

若反应方向改变，则平衡常数改变；若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

2.化学平衡常数的意义及应用
（1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。

K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。

反之，则相反。

一般地，K>105时，该反应就进行得基本完全了。

2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。

（Qc：浓度积）
Qc＜K: 反应向正反应方向进行;
Qc=K: 反应处于平衡状态;
Qc＞K: 反应向逆反应方向进行
3、利用K值可判断反应的热效应
若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应
若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应。