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考點六 準確判斷化學平衡移動的方向方法有兩種:(1)勒夏特列原理(定性的)(2)化學平衡常數法(定量的)一、勒夏特列原理:改變影響平衡的一個因素,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動兩層意思:(1)平衡移動方向:與改變條件相反的方向(2)平衡移動程度:不能抵消這種改變。例1、在一個體積不變的密閉容器中aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)反應達到化學平衡狀態,再加入一定量的A,判斷(1)平衡移動方向?(2)達到新的平衡后,c(A)、c(B)、c(C)、c(D),A、B轉化率和體積分數如何變化?依據勒夏特列原理,再加A,A與B將更多反應生成C和D,v(正)v(逆),平衡向右移動,c(B) 會減少,c(C)、 c(D)會增大,但是 c(A)還是增大,理由是平衡移動不能抵消加入的A。因此,達到新的平衡后,A的體積分數增大,B的體積分數減小了。轉化率則反之。例2、在溫度t時,在體積為1L的密閉容器中,使1molPCl5(g)發生分解:1molPCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g),當反應達到平衡后,再加入1molPCl5(g),化學平衡如何移動?有兩種解釋,一是從濃度增大,二是從壓強增大。從而得出相反的結論。原因是“改變條件”認識不準確。當T、V一定時,n(PCl5)增大,則P(PCl5)增大,從而引起P總增大,但此時不能理解為“增大壓強”對平衡的影響。因為勒夏特列原理中,“改變壓強”指的是:各組分的分壓同時增大或減少(容器體積增大或縮小,同等比例增大或減小各氣體組分的物質的量)相同倍數而引起體系總壓改變,此時,才能認為“是改變壓強”,而不能認為總壓發生改變就是“改變壓強”對平衡的影響。所以此題濃度解釋是正確的。例3、一定溫度下,有下列可逆反應2NO2 N2O4,在體積不變的密閉容器中NO2與N2O4氣體達到化學平衡狀態。如果向密閉容器中再加入NO2氣體,判斷:(1)平衡移動方向?(2)達到新的平衡后NO2的體積分數與原平衡相比增大還是減???(3)如果改為加入N2O4呢?例4、在裝有可移動活塞的容器中進行如下反應:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反應達到平衡后,保持容器內溫度和壓強不變。通入一定氮氣,試判斷平衡向哪個方向移動?此題變化的條件不是“一個”而是“多個”。若認為改變條件只是通入一定量氮氣后,氮氣濃度增大,則根據勒夏特列原理平衡應該正向移動,就會得出不準確的答案。因為,充入氮氣為了保持壓強不變,容器體積會增大,則氫氣和氨氣濃度均減少,所以改變的條件為“多個”。此時,利用勒夏特列原理不一定能做出正確判斷。上述平衡可能正向移動、逆向移動或不移動。二、平衡常數法上題,充入氮氣后,氮氣濃度增大,則氫氣和氨氣濃度減小,且減小倍數相同,設C( N2)=m C( N2),C( H2) =m C( H2), C( NH3)=nC( NH3) ,m1, n1 則:Q=1/mn Kmn1 平衡正向移動 mn1 逆向移動 mn=1不移動練習:1、某恒溫密閉容器中,可逆反應A(s) B+C(g)-Q達到平衡??s小容器體積,重新達到平衡時,C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是 ( A B )A.產物B的狀態只能為固態或液態 B.平衡時,單位時間內n(A)消耗n(C)消耗=11C.保持體積不變,向平衡體系中加入B,平衡可能向逆反應方向移動D.若開始時向容器中加入1molB和1molC,達到平衡時放出熱量Q2、某溫度下,在一容積可變的密閉容器中進行反應,反應達到平衡時,2x(g)+Y(g) =2R(g),反應達到平衡時,X、Y 和R分別為4mol.2mol.4mol,保持溫度和壓強不變,對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整,可使平衡右移是( ) A .均減半 B .均加倍 C.均增加1 mol. D.均減少1 mol.解析:由題知,該反應是在恒溫恒壓條件下,只要x、Y和R的物質的量之比符合4 : 2 : 4,都處于平衡狀態。 A 均減半 體積會相應減半,既濃度不變,故平衡不移動 B均加倍, 體積會相應加倍,既濃度不變,故平衡不移動 C均增加1mol. ,即X.Y.R分別為5mol、3 mol、5 mol與平衡不移動:X.Y.R分別為5mol、2.5mol、5 mol 相比,相當于增加0.5 molY,則平衡右移。 D均減少1mol,即X.Y.R分別為3mol. 1mol. 3mol. 與平衡不移動:X.Y.R 分別為3 mol. 1.5 mol. 3 mol相比相當于減少0.5 molY.,則平衡左移。答案選C3.某溫度下,在容積固定的密閉容器中進行反應:2x(g)+Y(g 2R(g) ,反應達到平衡時,X、Y和R的量分別為4 mol.,2 mol. 和4 mol. ,保持溫度和容積不變,對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整,可使平衡右移的是( ) A均減半 B均加倍 C均增加1 mol. D均減少1 mol.解析:本題容器體積固定,可根據濃度商Q與平衡常數K的大小關系判斷平衡移動方向設容器體積為V,則該溫度下的平衡常數為: A中均減半,則濃度商:則平衡向左移動B中均加倍,則濃度商:則平衡向右移動C中均增加1,則濃度商:則平衡向右移動D中均減少1 mol.,則濃度商: 則平衡向左移動答案選BC4.某溫度下,在一容積固定的密閉容器中進行反應:2x(g)+Y(g) 2R(g)反應達到平衡時,X.Y 和R分別為4 mol, 2mol和4mol,保持溫度和容積不變,按2:1:2向該密閉容器中充入X、Y和R三種氣體,則平衡移動方向為( ) A.不移動 B. 向左移動 C. 向右移動 D.無法確定解析:保持溫度和體積不變,向另一密閉容器中充入X.Y和R分別為4 mol.,2 mol.和4 mol. ,則平衡不移動。然后再將這兩個容器合并,即合并后的容器體積是原容器體積的兩倍,由于各物質濃度不變,故平衡不移動。然后將容器體積壓縮為原容器體積,即相當于增大壓強,平衡將向著氣體體積減小的方向移動,即反應向右移動。答案選C5、高爐煉鐵的總反應為:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),請回答下列問題:(1)一定溫度下,在體積固定的密閉容器中發生上述反應,可以判斷該反應已經達到平衡的是( )A密閉容器中總壓強不變 B密閉容器中混合氣體的平均摩爾質量不變C密閉容器中混合氣體的密度不變 Dc(CO)= c(CO2) EFe2O3的質量不再變化(2)一定溫度下,上述反應的化學平衡常數為3.0,該溫度下將4molCO、2molFe2O3、6molCO2、5molFe加入容積為2L的密閉容器中,此時反應將向 反應方向進行(填“正”或“逆”或“處于平衡狀態”);反應達平衡后,若升高溫度,CO與CO2的體積比增大,則正反應為 反應(填“吸熱”或“放熱”) 。(2)溫度不變,該反應化學平衡常數K=c3(CO2)/c3(CO)不變;起始時c3(CO2)/c3(CO)=(6/2) 3/(4/2) 3=27/8K=3.0,則此時反應必須向逆反應方向進行,使生成物濃度減小、反應物濃度增大,c3(CO2)/c3(CO)的比值才能減小為3.0,才能達到該溫度下的化學平衡;由于化學平衡常數等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值,則該反應的平衡常數為c(E)/c2(A)c(B);升高溫度,CO與CO2的體積比增大,后者說明平衡向逆反應方向移動,前者導致平衡向吸熱反應方向移動,即逆反應是吸熱反應,則正反應是放熱反應;6、在一定溫度條件下,對于已達到平衡的可逆反應: FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3,在此溶液中作如下處理,化學平衡逆向移動的是( )A.加入少量的KCl固體 B.加入少量FeCl3固體 C.減少Fe(SCN)3的濃度 D.加水稀【答案】D【解析】該反應的本質是Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,任意時刻的濃度商為。因為KCl沒有參加反應,因此改變KCl的量不會影響到平衡的移動,故A項錯誤;加入少量FeCl3

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