压强对化学反应速率和化学平衡影响的理解及特例

压强对化学反应速率和化学平衡影响的理解及特例

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2SO 2(气)+O 2(气)2SO 3(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O 2使压强增大

C.体积不变充入N 2使压强增大

D.恒压时充入N 2

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O 2的实质使O 2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N 2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。对反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强，平衡不移动。这里所说的压强增大(或减小)是指容积体积缩小(或增大)。

例3：在一定温度下，将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，达到平衡时测得B 气体的浓度为0.61-⋅L mol ，恒温下将密闭容器的容积扩大1倍，重新达到平衡时，测得B 气体的浓度为0.41-⋅L mol ，下列叙述中正确的是（ ）

A. a+b>c+d

B. 平衡向右移动

C.重新达平衡时，A 气体浓度增大

D.重新达平衡时，D 的体积分数减小

解析：本题许多考生仅从表面上分析，容器扩大1倍，即压强减小，而B 气体的浓度从0.61-⋅L mol 减小到0.41-⋅L mol ，判断平衡正移，错选B 。

错选的原因是未从根本上理解压强的改变其实质是改变物质的浓度。在恒温下密闭容器的容积扩大1倍，则容器的各种气体物质的量浓度各减半，此刻B 气体的浓度应为0.31-⋅L mol ，重新达平衡后B 的浓度增加到0.41-⋅L mol ，说明当容积体积扩大（即减压），平衡向逆反应方向移动，根据平衡移动原理得逆反应即为气体体积增大的反应，所以a+b>c+d ；D 的体积分数减小。又由于在容积扩大一倍时，A 气体的浓度减小一半，虽然平

衡逆移，生成的A 的物质的量增多，但也比原平衡时A 的浓度要小。故选A 、D 。

例4：在10℃和Pa 5102⨯的条件下，反应aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后，再逐步D 的浓度。

压强/Pa

Pa 5102⨯ Pa 5105⨯ Pa 6101⨯ D 的浓度

/1-⋅L mol

0.085 0.20 0.44

根据表中数据，回答下列问题： ⑴压强从Pa 5102⨯增加到Pa 5105⨯时，平衡向—————（填“正”、“逆”）反应方向移动，理由是————————————————。

⑵压强从Pa 5105⨯增加到Pa 6101⨯时，平衡向—————（填“正”、“逆”）反应方向移动，理由是——————————————。平衡之所以向该反应方向移动，这是由于——————————————。

解析：此题考查了压强对平衡移动的影响及反应前后气体物质的量的变化关系。

⑴压强从Pa 5102⨯增加到Pa 5105⨯，即气体体积缩小2.5倍。若平衡不移动，则D 的浓度变为原来的2.5倍，即2125.05.2085.0=⨯>0.20，说明平衡逆向移动了。由此可得：逆反应为气体体积缩小的反应，即a

⑵同理，压强从Pa 5105⨯增加到Pa 6101⨯，即气体体积缩小2倍。若平衡不移动，则D 的浓度变为40.0220.0=⨯，其值小于0.44，说明平衡正向移动了，即正反应为气体体积缩小的反应，这与上述⑴相矛盾，说明在该温度、Pa 6101⨯时，A 物质仍为气态，而D 与E 物质至少有一种变成了气态。

2．平衡移动的方向：“减弱这种改变”。从定性、定量两个角度来说明，即移动的结果是“减弱”这种改变，而不是“消除”，更不能“逆转”。另外还要分清三个“变化量”：①条件改变量的瞬时变量；②移动过程的变量；③新平衡与旧平衡相比较的变量。如将注射器中的NO 2气体快速压缩到原来体积的一半，则混合气体的压强将先变大然后变小，最后新平衡时的压强比压缩前旧平衡时的压强大。请自行解释。

三．特例：

一定温度下，将一定量NH 4Br +HBr(g)达平衡(t 1)后，再加入一定量NH 4Br 固体(t 2，其它条

件不变)，平衡不移动；再缩小容器体积(t 3)，平衡逆移，再次达到平衡(t 4)后，其压强、NH 3和HBr 的浓度与前平衡时相

同。为什么？(整个过程正、逆反应速率与时间的关系如图如示) 解析：此反应只有生成物为气态，随着反应的进行，生成物浓度越来越大，反应物浓度不变，故正反应速率不变，逆反应速率增大，到t 1时两者相等，即达到平衡。在t 2时加

入一定量NH 4Br 固体，物质浓度不变，正逆反应速率不变，

所以平衡不移动；在时t 3缩小容器体积(相当于加压)，此时NH 3和HBr 的浓度增大，逆反应速率增大，正反应速率仍不变，所以平衡逆移到t 4时重新达到平衡。由于温度不变，平衡常数不变，故重新达到平衡时NH 3和HBr 的浓度和分压与前平衡时相同，所以总压也相同。这与上述所说的移动的结果是“减弱”这种改变，而不是“消除”不同，它是一种特殊情况。 t t 0t 1t 2t 3t 4υυυυ’υ’(逆))正()正((逆)