「化學(xué)平衡移動(dòng)原理總結(jié)【復(fù)習(xí)準(zhǔn)備】」.doc

優(yōu)質(zhì) 2m1 化學(xué)平衡系列問(wèn)題化學(xué)平衡系列問(wèn)題 化學(xué)平衡移動(dòng)影響條件化學(xué)平衡移動(dòng)影響條件 一 在反應(yīng)速率 v 時(shí)間 t 圖象中 在保持平衡的某時(shí)刻 t1改變某一條件前后 V 正 V 逆的變化有兩種 V 正 V 逆同時(shí)突變 溫度 壓強(qiáng) 催化劑的影響 V 正 V 逆之一漸變 一種成分濃度的改變 對(duì)于可逆反應(yīng) mA g nB g pc g qD g 正反應(yīng)放熱 總結(jié)總結(jié) 增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度 化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度 化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 增大壓強(qiáng) 化學(xué)平衡向系數(shù)減小的方向移動(dòng) 減小壓強(qiáng) 平衡會(huì)向系數(shù)增大的方向移動(dòng) 升高溫度 平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 降低溫度 平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 催化劑不改變平衡移動(dòng) 二 勒夏特列原理 平衡移動(dòng)原理 如果改變影響平衡的一個(gè)條件 平衡就會(huì)向著減弱這種改變的方向移動(dòng) 反應(yīng)條件條件改變v 正v 逆v 正與 v 逆關(guān)系平衡移 動(dòng)方向 圖示 選項(xiàng) 濃 度 增大反應(yīng)物濃度 減小反應(yīng)物濃度 增大生成物濃度 減小生成物濃度 加快 減慢 不變 不變 不變 不變 加快 減慢 v 正 v 逆 v 正 v 逆 v 正 v 逆 v 正 v 逆 正反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向 正反應(yīng)方向 B C B C m n p q m n p q m n p q 加壓 加快 加快 加快 加快 加快 加快 v 正 v 逆 v 正 v 逆 v 正 v 逆 正反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向 不移動(dòng) A A E 壓 強(qiáng) m n p q m n p q m n p q 減壓 減慢 減慢 減慢 減慢 減慢 減慢 v 正 v 逆 v 正 v 逆 v 正 v 逆 逆反應(yīng)方向 正反應(yīng)方向 不移動(dòng) D D F 溫 度 升 溫 降 溫 加快 減慢 加快 減慢 v 正 v 逆 v 正 v 逆 逆反應(yīng)方向 正反應(yīng)方向 A D 催化劑加快加快 加快v 正 v 逆不移動(dòng)E 優(yōu)質(zhì) 2m2 具體地說(shuō)就是 增大濃度 平衡就會(huì)向著濃度減小的方向移動(dòng) 減小濃度 平衡就會(huì)向著濃度增大的方向移動(dòng) 增大壓強(qiáng) 平衡就會(huì)向著壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng) 減小壓強(qiáng) 平衡就會(huì)向著壓強(qiáng)增大的方向移動(dòng) 升高溫度 平衡就會(huì)向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 降低溫度 平衡就會(huì)向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng) 平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用 如對(duì)后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡 水解平衡也適用 講述 減弱 改變 不是 消除 更不能使之 逆轉(zhuǎn) 例如 當(dāng)原平衡體系中氣體壓強(qiáng)為 P 時(shí) 若其它條件不 變 將體系壓強(qiáng)增大到 2P 當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí) 體系壓強(qiáng)不會(huì)減弱至 P 甚至小于 P 而將介于 P 2P 之間 化學(xué)平衡小結(jié)化學(xué)平衡小結(jié) 等效平衡問(wèn)題等效平衡問(wèn)題 一 概念 在一定條件 恒溫恒容或恒溫恒壓 下 同一可逆反應(yīng)體系 不管是從正反應(yīng)開(kāi)始 還是從逆反應(yīng)開(kāi)始 在達(dá)到化學(xué) 平衡狀態(tài)時(shí)平衡狀態(tài)時(shí) 任何相同組分的百分含量百分含量 體積分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等 均相同 這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡 包括 全等 等效和相似等效 概念的理解 1 只要是等效平衡 平衡時(shí)同一物質(zhì)的百分含量百分含量 體積分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等 一定相同 2 外界條件相同 通?？梢允?恒溫 恒容 恒溫 恒壓 3 平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān) 而與途徑無(wú)關(guān) 如 無(wú)論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開(kāi)始 還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始 投料是一 次還是分成幾次 反應(yīng)容器經(jīng)過(guò)擴(kuò)大 縮小或縮小 擴(kuò)大的過(guò)程 比較時(shí)都運(yùn)用 一邊倒一邊倒 倒回到起始的狀態(tài)倒回到起始的狀態(tài)進(jìn)行比較 二 等效平衡的分類 在等效平衡中比較常見(jiàn)并且重要的類型主要有以下二種 I I 類 全等等效類 全等等效 不管是恒溫恒容恒溫恒容還是恒溫恒壓是恒溫恒壓 只要 一邊倒 倒后各反應(yīng)物起始用量是一致的起始用量是一致的就是全等等效 全等等效 平衡除了滿足等效平衡特征 轉(zhuǎn)化率相同 平衡時(shí)百分含量 體積分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 一定相等 外還有 如下特征 一邊倒一邊倒 后同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量相等 平衡物質(zhì)的量也一定相等 后同物質(zhì)的起始物質(zhì)的量相等 平衡物質(zhì)的量也一定相等 拓展與延伸 拓展與延伸 在解題時(shí)如果要求起始 物質(zhì)的量相等 或 平衡物質(zhì)的量相等 字眼的肯定是等效平衡這此我們只要想 辦法讓起始用量相等就行 例例 1 1 將 6molX 和 3molY 的混合氣體置于密閉容器中 發(fā)生如下反應(yīng) 2X g Y g 2Z g 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) A 時(shí) 測(cè)得 X Y Z 氣體的物質(zhì)的量分別為 1 2mol 0 6mol 和 4 8mol 若 X Y Z 的起始物質(zhì)的量分別可用 a b c 表示 請(qǐng)回 答下列問(wèn)題 1 若保持恒溫恒容 且起始時(shí) a 3 2mol 且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài) A 相同 則起始時(shí) b c 的取 值分別為 2 若保持恒溫恒壓 并要使反應(yīng)開(kāi)始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡 A 相同 則起始 時(shí) c 的取值范圍是 答案 答案 1 1 b 1 6mol c 2 8mol 2 4 8mol c4 8mol 又由于是 一個(gè)全等等效的問(wèn)題 所以其最大值一定是起始是 a b 等于 0 只投入 c 即 c 等于 6mol 值最大 II 類 類 相似等效 相似等效分兩種狀態(tài)分別討論 1 1 恒溫恒壓下 恒溫恒壓下對(duì)于氣體體系通過(guò) 一邊倒 的辦法轉(zhuǎn)化后 只要反應(yīng)物 或生成物 的物質(zhì)的量的比例物質(zhì)的量的比例與原平衡起始 態(tài)相同 兩平衡等效 恒溫恒壓下的相似等效平衡的特征是 平衡時(shí)同一物質(zhì)同一物質(zhì)轉(zhuǎn)化率相同 百分含量 體積分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 相同 濃度濃度 相同相同 2 恒溫恒容下恒溫恒容下對(duì)于反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量沒(méi)有變化氣體總物質(zhì)的量沒(méi)有變化的反應(yīng)來(lái)說(shuō) 通過(guò) 一邊倒 的辦法轉(zhuǎn)化后 只要反應(yīng)物 或生 成物 的物質(zhì)的量的比例物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同 兩平衡等效 恒溫恒容下的相似等效平衡的特征是 平衡時(shí)同一物質(zhì)同一物質(zhì)轉(zhuǎn)化率相同 百分含量 體積分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 相同 濃度濃度 不相同不相同 拓展與延伸 拓展與延伸 屬于相似等效的問(wèn)題 我們只要想辦法讓物質(zhì)的量的比例物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同起始用量相等就行 例例 2 2 將 6molX 和 3molY 的混合氣體置于容積可變的密閉容器中 在恒溫恒壓發(fā)生如下反應(yīng) 2X g Y g 2Z g 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) A 時(shí) 測(cè)得 X Y Z 氣體的物質(zhì)的量分別為 1 2mol 0 6mol 和 4 8mol 若 X Y Z 的起始物質(zhì)的量分別 可用 a b c 表示 若起始時(shí) a 3 2mol 且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài) A 相同 則起始時(shí) b c 的取值分別為 答案 b 1 6mol c 為任意值 分析 通過(guò)題意達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài) A 相同 且反應(yīng)是在恒溫恒壓下 可以看出二者屬于相似等 效 故起始加量只要滿足物質(zhì)的量的比例物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同即可 從上述反應(yīng)我們可以看出生成物只有一種 故 c 為任 何值時(shí)都能滿足比例故 C 可不看 只要 a b 能滿足 2 1 即可 故 b 1 6mol 總結(jié)總結(jié) 通過(guò)上述分析等效平衡的問(wèn)題解題的關(guān)鍵是 讀題時(shí)注意勾畫(huà)出這些條件 讀題時(shí)注意勾畫(huà)出這些條件 分清類別 用相應(yīng)的方法 使起始 物質(zhì)量相等或起始物質(zhì)的量比相等 求解 我們常采用 一邊倒 又稱等價(jià)轉(zhuǎn)換 的方法 分析和解決等效平衡問(wèn)題 例例 3 3 在一定溫度下 把 2mol SO2和 1mol O2通入一定容積的密閉容器中 發(fā)生如下反應(yīng) 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài) 現(xiàn)在該容器中維持溫度不變 令 22 OSO2 3 SO2 a b c 分別代表初始時(shí)加入的的物質(zhì)的量 mol 如果 a b c 取不同的數(shù)值 它們必須滿足一定的 322 SOOSO 優(yōu)質(zhì) 2m4 相互關(guān)系 才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) 反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同 請(qǐng)?zhí)羁?1 若 a 0 b 0 則 c 2 若 a 0 5 則 b c 3 a b c 的取值必須滿足的一般條件是 請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示 其中一個(gè)只含 a 和 c 另一個(gè)只含 b 和 c 解析 通過(guò)化學(xué)方程式 可以看出 這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng) 在 22 OSO2 3 SO2 定溫 定容下建立的同一化學(xué)平衡狀態(tài) 起始時(shí) 無(wú)論怎樣改變的物質(zhì)的量 使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開(kāi)始 322 SOOSO 還是從逆反應(yīng)開(kāi)始 或者從正 逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始 但它們所建立起來(lái)的化學(xué)平衡狀態(tài)的效果是完全相同的 即它們之間存 在等效平衡關(guān)系 我們常采用 等價(jià)轉(zhuǎn)換 的方法 分析和解決等效平衡問(wèn)題 1 若 a 0 b 0 這說(shuō)明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開(kāi)始 通過(guò)化學(xué)方程式可以看出 反應(yīng)從 2mol 22 OSO2 3 SO2 SO3開(kāi)始 通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成和的物質(zhì)的量 即等價(jià)轉(zhuǎn)換 恰好跟反應(yīng)從 2mol SO2和 1mol O2的 2 SO 2 O 混合物開(kāi)始是等效的 故 c 2 2 由于 a 0 5 2 這表示反應(yīng)從正 逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始 通過(guò)化學(xué)方程式可以看出 要使 22 OSO2 3 SO2 0 5 mol SO2反應(yīng)需要同時(shí)加入 0 25mol O2才能進(jìn)行 通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成 SO3的物質(zhì)的量 即等價(jià)轉(zhuǎn)換 與 0 5 mol SO3是等效的 這時(shí)若再加入 1 5 mol SO3就與起始時(shí)加入 2 mol SO3是等效的 通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)換可知也與起始時(shí)加入 2 mol SO2和 1mol O2是等效的 故 b 0 25 c 1 5 3 題中要求 2mol SO2和 1mol O2要與 a mol SO2 b mol O2和 c mol SO3建立等效平衡 由化學(xué)方程式 22 OSO2 可知 c mol SO3等價(jià)轉(zhuǎn)換后與 c mol SO2和等效 即是說(shuō) 和與 3 SO2 2 Omol 2 c 2 SOmol ca 2 Omol 2 c b a mol SO2 b mol O2和 c mol SO3等效 那么也就是與 2mol SO2和 1mol O2等效 故有 1 2 c b2ca 例例 4 4 在一個(gè)固定容積的密閉容器中 保持一定的溫度進(jìn)行以下反應(yīng) g Br g H2 g HBr2 已知加入 1mol H2和 2mol Br2時(shí) 達(dá)到平衡后生成 a mol HBr 見(jiàn)下表已知項(xiàng) 在相同條件下 且保持平衡時(shí)各組分的 體積分?jǐn)?shù)不變 對(duì)下列編號(hào) 的狀態(tài) 填寫(xiě)下表中的空白 起始狀態(tài)時(shí)物質(zhì)的量 n mol H2 Br2 HBr 平衡時(shí) HBr 的物質(zhì)的量 n mol 已知 編號(hào) 1 2 0 a 2 4 0 1 0 5a m g g 2m 優(yōu)質(zhì) 2m5 解析 在定溫 定容下 建立起化學(xué)平衡狀態(tài) 從化學(xué)方程式可以看出 這是一個(gè)化學(xué) g Br g H 22 g HBr2 反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng) 根據(jù) 等價(jià)轉(zhuǎn)換 法 通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之 比與原平衡相同 則達(dá)到平衡后與原平衡等效 因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)項(xiàng)中 n 起始 n 起始 n HBr 平衡 1 2 a 將 n H2起始 2mol n Br2起始 2 H 2 Br 4mol 代入上式得 n HBr 平衡 2a 參照標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)可知 n HBr 平衡 0 5a mol 需要 n H2起始 0 5mol n Br2起始 1mol n HBr 起始 0mol 而現(xiàn)在的起始狀態(tài) 已有 1mol HBr 通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)換以后 就相當(dāng)于起始時(shí)有 0 5 mol H2和 0 5 mol Br2的混合物 為 使 n H2起始 n Br2起始 1 2 則需要再加入 0 5 mol Br2就可以達(dá)到了 故起始時(shí) H2和 Br2的物質(zhì)的量應(yīng)為 0mol 和 0 5mol 設(shè)起始時(shí) HBr 的物質(zhì)的量為 x mol 轉(zhuǎn)換成 H2和 Br2后 則 H2和 Br2的總量分別為 mol 和 2 x m 2 x g mol 根據(jù) 解得 設(shè)平衡時(shí) HBr 的物質(zhì)的量為 y mol 則有 2 1 2 x g 2 x m m2g 2x y 2 x m a 1 解得 mg ay 例例 5 5 如圖所示 在一定溫度下 把 2 體積 N2 和 6 體積 H2 通入一個(gè)帶有活塞的容積可變的容器中 活塞的一端與大 氣相通 容器中發(fā)生以下反應(yīng) 正反應(yīng)放熱 若反應(yīng)達(dá)到平衡后 測(cè)得混合氣體的體積為 7 體 22 H3N 3 NH2 積 據(jù)此回答下列問(wèn)題 N2 2 體積 H2 6 體積 1 保持上述反應(yīng)溫度不變 設(shè) a b c 分別代表初始加入的 N2 H2和 NH3的體積 如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體 中各氣體的體積分?jǐn)?shù)仍與上述平衡相同 那么 若 a 1 c 2 則 b 在此情況下 反應(yīng)起始時(shí)將向 填 正 或 逆 反應(yīng)方向進(jìn)行 若 需規(guī)定起始時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 則 c 的取值范圍是 2 在上述裝置中 若需控制平衡后混合氣體為 6 5 體積 則可采取的措施是 原因是 解析 1 化學(xué)反應(yīng) 在定溫 定壓下進(jìn)行 要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)等效 只要起始 22 H3N 3 NH2 時(shí)就可以達(dá)到 已知起始時(shí)各物質(zhì)的體積分別為 1 體積 N2 b 體積 H2和 2 體積 根據(jù) 等價(jià)轉(zhuǎn)換 法 6 2 H V N V 2 2 3 NH 將 2 體積通過(guò)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成和的體積 則相當(dāng)于起始時(shí)有 1 1 體積和 b 3 體積 3 NH 2 N 2 H 2 N 它們的比值為 解得 b 3 2 H 6 2 3b 11 優(yōu)質(zhì) 2m6 因反應(yīng)前混合氣體為 8 體積 反應(yīng)后混合氣體為 7 體積 體積差為 1 體積 由差量法可解出平衡時(shí)為 1 體積 3 NH 而在起始時(shí) 的體積為 c 2 體積 比平衡狀態(tài)時(shí)大 為達(dá)到同一平衡狀態(tài) 的體積必須減小 所以平衡逆向移 3 NH 3 NH 動(dòng) 若需讓反應(yīng)逆向進(jìn)行 由上述 所求出的平衡時(shí)的體積為 1 可知 的體積必須大于 1 最大值則為 2 體 3 NH 3 NH 積和 6 體積完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的的體積 即為 4 體積 則 2 N 2 H 3 NH2c1 2 由 6 5b 乙 ab 即應(yīng)填 甲 化學(xué)平衡的圖像化學(xué)平衡的圖像 1 牢固掌握有關(guān)的概念與原理 尤其要注意外界條件的改變對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)來(lái)講 正逆反應(yīng)速率如何變化 化學(xué)平衡 如何移動(dòng) 在速度 時(shí)間圖 轉(zhuǎn)化率 時(shí)間圖 反應(yīng)物的含量 濃度圖等上如何體現(xiàn) 要能夠畫(huà)出有關(guān)的變化圖象 2 對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖象問(wèn)題 可按以下的方法進(jìn)行分析 1 認(rèn)清坐標(biāo)系 搞清縱 橫坐標(biāo)所代表的意義 并與有關(guān)的原理掛鉤 2 看清起點(diǎn) 分清反應(yīng)物 生成物 濃度減小的是反應(yīng)物 濃度增大的是生成物一般生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn) 3 抓住變化趨勢(shì) 分清正 逆反應(yīng) 吸 放熱反應(yīng) 升高溫度時(shí) v 吸 v 放 在速率 時(shí)間圖上 要注意看清 曲線是連續(xù)的還是跳躍的 分清漸變和突變 大變和小變 例如 升高溫度 v 吸 大增 v 放 小增 增大反應(yīng)物濃度 v 正 突變 v 逆 漸變 4 注意終點(diǎn) 例如在濃度 時(shí)間圖上 一定要看清終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物的消耗量 生成物的增加量 并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行 推理判斷 3 對(duì)于化學(xué)平衡的有關(guān)圖象問(wèn)題 可按以下