化学平衡的移动例题

化学平衡的移动例题

重点内容】

化学平衡的移动，化学反应进行的方向。

【内容讲解】

一、化学平衡的移动

1、含义：

可逆反应达到平衡状态后，反应条件（如浓度、压强、温度）改变，使v正和v逆不再相等，原平衡被破坏；一段时间后，在新的条件下，正、逆反应速率又重新相等，即v正'=v逆'，此时达到了新的平衡状

态，称为化学平衡的移动。应注意：v

正'≠v

正

，v

逆

'

≠v

逆

。

2、影响因素：

（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，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。

在下列反应速率（v）对时间（t）的关系图象中，

在t

1

时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：

①增大反应物浓度；

②减小生成物浓度；

③增大生成物浓度；

④减小反应物浓度。

①

②

③

④

注：①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增大（或减小）一种反应物A的浓度，可以使

另一种反应物B的转化率增大（或减小），而反应物A的转化率减小（或增大）。

（2）压强：其它条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，且反应前后气体分子数即气体体积数不相等，则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时，平衡向气体体积数减小的方向移动；反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时，平衡向气体体积数增大的方向移动；若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应，达到平衡后改变压强，则平衡不移动。

对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在下列v －t图中，在t1时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：

① m +n ＞ p +q，增大压强；

② m +n ＞ p +q，减小压强；

③ m +n ＜ p +q，增大压强；

④ m +n ＜ p +q，减小压强；

⑤ m +n ＝ p +q，增大压强；

⑥ m +n ＝ p +q，减小压强。

①

②

③

④

⑤

⑥

（3）温度：其它条件不变时，升高温度，平衡

向吸热反应（△H＞0）方向移动；降低温度，平衡向放热反应（△H＜0）方向移动。

在下列v－t图中，在t1时刻发生下述相应条件的变化，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：

①正反应△H＞0，升高温度；

②正反应△H＞0，降低温度；

③正反应△H＜0，升高温度；

④正反应△H＜0，降低温度。

①

②

③

④

（4）催化剂：对于可逆反应，催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，所以化学平衡不移动。

在下列v－t图中，在t1时刻加入了催化剂，则正、逆反应速率的改变情况如图所示：

3、化学平衡移动原理（勒夏特列原理）

如果改变影响平衡的条件之一（如：T、c、P），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

注：①影响平衡移动的因素只有浓度、压强或温度；

②原理的研究对象是已达平衡的体系（在解决问题时一定要特别注意这一点），原理的适用范围是只有一项条件发生变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，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。

二、化学反应进行方向的判据：

1、焓判据：

在一定条件下，对于化学反应，⊿H＜０即放热反应，有利于反应自发进行。

2、熵判据：

在一定条件下，自发过程的反应趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这个原理叫“熵增原理”。

综合判据：△H ＜0 △S＞0 一定自发

△H ＞0 △S＜0 一定自发

△H ＞0 △S＞0 不一定（高温自发）

△H ＜0 △S＜0 不一定（低温自发）

说明：

(1)判断某一反应进行的方向，必须综合考虑体

系的焓变与熵变；

(2)在讨论反应方向问题时，是指一定温度、压强下，没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用（如：通电、光照），就可能出现相反的结果；

(3)反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率。即反应的自发性只提供反应发生的可能性（趋势），而不提供有关反应是否能现实发生的信息。

【经典例题】

1、可逆反应C(s)＋H

2O(g)CO(g)＋H

2

(g)

△H＜0，在一定条件下达到平衡，改变下列条件：（1）投入焦炭粉末（2）增加CO （3）降温（4）加压（5）使用催化剂

正、逆反应速率各怎样变化？化学平衡怎样移动？

【分析与解答】：改变反应条件，正、逆反应的速率变化是一致的，只是变化程度大小不同而引起平衡的移动。浓度对固体物质无意义，催化剂同等程度

地改变正、逆反应速率，对化学平衡移动没有影响。因此，答案如下（“×”表示无影响）：

（1）（2）（3）（4）（5）正反应速

率

×增大减小增大增大

逆反应速

率

×增大减小增大增大

平衡移动

方向

×←→←×

2、在某容器中，可逆反应2SO

2(g)+O

2

(g)

2SO

3

(g)已建立化学平衡，容器中的压强是100kPa。在恒温下使容器体积比原来扩大1倍，重新达到平衡时，容器中的压强是

A.小于200kPa

B.大于200kPa

C.等于200kPa

D.等于400kPa

【分析与解答】：扩大容器体积，必然减小气态物质的浓度，而使压强减小，平衡向着体积增大的方向移动。答案是B。