化学平衡的移动,化学反应进行的方向

【重点内容】

化学平衡的移动，化学反应进行的方向。

2【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，使正和逆不再相等，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

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。

（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。

（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－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（如浓度、压强、温度），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)＋H2O(g) CO(g)＋H2(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）：

2、在某容器中，可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(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。

3、将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g) △H＜0 平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是（）

A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定

分析：正反应为放热反应，前者恒温，后者相对前者，温度升高。使平衡向左移动，从而使Br2的转化率降低。所以b＜a。答案：A

4、碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在

管壁上的钨可以发生反应。下列说法正确的是（）A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W，W重新沉积到灯丝上

B．灯丝附近温度越高，WI2(g)的转化率越低

C．该反应的平衡常数表达式是

D．利用该反应原理可以提纯钨

【分析与解答】：该反应的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡向左移动，选项A正确。灯丝附近温度越高，WI2的转化率越高，选项B错误。平衡常数应为生成物浓度除以反应物浓度：，选项C错误。利用该反应，可往钨矿石中加入I2单质，使其反应生成WI2富集，再通过高温加热WI2生成钨，从而提纯W，选项D正确。答案：AD

5、黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。1）将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应：在一定条件下达到平衡，测得

计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下