准确判断化学平衡移动的方向.
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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aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)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,c(A)、c(B)、c(C)、c(D),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,c(B) 会减少,c(C)、 c(D)会增大,但是 c(A)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1molPCl5(g)发生分解:1molPCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g),当反应达到平衡后,再加入1molPCl5(g),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,n(PCl5)增大,则P(PCl5)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:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),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 C( N2), C( H2) =m C( H2), C( NH3)=nC( NH3) ,m>1, n<1 则:Q=1/mn K
mn>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A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积,重新达到平
衡时,C(g)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 B )
A.产物B的状态只能为固态或液态
B.平衡时,单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C.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Q
2、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,2x(g)+Y(g) =2R(g),反应达到平衡时,X、Y 和R分别为4mol.2mol.4mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移是()
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
C 均增加1mol. ,即X.Y.R 分别为5mol 、3 mol 、5 mol 与平衡不移动:X.Y.R 分别为5mol 、2.5mol 、5 mol 相比,相当于增加0.5 molY ,则平衡右移。
D 均减少1mol,即X.Y.R 分别为3mol. 1mol. 3mol. 与平衡不移动:X.Y.R 分别为3 mol. 1.5 mol. 3 mol 相比相当于减少0.5 molY.,则平衡左移。
答案选C
3.某温度下,在容积固定的密闭容器中进行反应:
2x(g)+Y(g 2R(g) ,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BC
4.某温度下,在一容积固定的密闭容器中进行反应:
2x(g)+Y(g) 2R(g)
反应达到平衡时,X.Y 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 2124(
)422()()mol V V K mol L mol mol V V -==2122()21()()mol V Q Vmol L K mol mol V V -==>2128()1844()()mol V Q mol L K mol mol V V -==<2125()533()()mol V V Q mol L K mol mol V V -==<2123()31(
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