内容正文:
清单04 化学平衡移动原理及应用
01 化学平衡移动
1.定义
在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡状态被 ,直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的 。这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
2.平衡移动的原因
化学平衡的根本特征为V(正)=V(逆),因此化学平衡移动的根本原因为V(正)≠V(逆),平衡移动的方向根据V(正)、V(逆)的 来决定。
当V(正)>V(逆)时则向 方向移动
当V(正)<V(逆)时则向 方向移动
当V(正)=V(逆)时则平衡 移动
平衡移动的结果是Vˋ(正)=Vˋ(逆),达到新的化学平衡。
3.图示表示
4.化学平衡移动方向的判断
当Q=K时:反应处于平衡状态,v正=v逆;
当Q<K时:反应向正反应方向进行,v正>v逆;
当Q>K时:反应向逆反应方向进行,v正<v逆。
【例1】(2023上·天津河西·高二统考期末)分析如下操作对 2NO2N2O4平衡影响的实验,说法正确的是
步骤1:活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处
步骤2:活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处
A.步骤1,减小压强,平衡右移
B.步骤1,混合气颜色变浅,平衡右移
C.步骤2,浓度商Q<平衡常数K,平衡右移
D.步骤2,混合气颜色先变深后变浅,变深的原因是生成了更多NO2
02 影响化学平衡的因素
1.浓度变化对化学平衡移动的影响规律
(1)增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向 反应方向移动。
(2)减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向 反应方向移动。
若其他条件不变,一次性改变浓度对化学平衡的影响如下表所示:
化学
平衡
aA+bBcC+dD(A、B、C、D为非固体)
体系浓度改变
增大反应物浓度
增大生成物浓度
减小反应物浓度
减小生成物浓度
平衡移动方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
速率
变化
v正先增大,v逆随后增大,且v′正>v′逆
v逆先增大,v正随后增大,且v′逆>v′正
v正先减小,v逆随后减小,且v′逆>v′正
v逆先减小,v正随后减小,且v′正>v′逆
图像
2.压强变化对化学平衡移动的影响规律
(1)针对有气体参加或有气体生成且反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言
改变压强
平衡移动方向
增大压强
平衡向气体体积 的方向移动
减小压强
平衡向气体体积 的方向移动
(2)对于反应前后气体体积没有发生变化的反应,改变压强平衡不移动。
若其他条件不变,压强对化学平衡的影响如下表所示:
化学平衡
aA+bBcC+dD
a+b>c+d
aA+bBcC+dD
a+b<c+d
浓度改变
加压
减压
加压
减压
移动方向
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
速率变化
v正、v逆同时增大,且v′正>v′逆
v正、v逆同时减小,且v′逆>v′正
v正、v逆同时增大,且v′逆>v′正
v正、v逆同时减小,且v′正>v′逆
图像
3.温度对化学平衡移动的影响
升高温度,平衡向 反应方向移动;
降低温度,平衡向 反应方向移动。
4.催化剂对化学平衡的影响
(1)加入催化剂可以大大地加快化学反应速率,是因为它可以降低反应的 ,从而提高 ,从而增大反应速率,但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响。
(2)催化剂 改变达到化学平衡状态时的反应混合物中的组成含量,但是使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。
【例2】(2023下·陕西西安·高二校考期末)在恒温密闭的条件下进行反应: ,下列说法正确的是
A.加入高效催化剂,即可增大反应速率,也可增大反应物的平衡转化率
B.若为恒压容器,充入惰性气体,平衡不移动
C.达到平衡后,保持的浓度不变,扩大容器体积,平衡逆向移动
D.若将容器改为绝热恒容,如果反应从正向开始,则到达平衡的时间缩短
03 化学平衡移动原理(勒夏特列原理)
1.原理
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),则平衡将向着能够 这种改变的方向移动。
2.注意事项
(1)研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应。
(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时的平衡移动方向。
(3)平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变,但不能完全“消除”这种改变。
【例3】(2023上·广东茂名·高二统考期末)下列现象能用勒夏特列原理解释的是
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅
③