化學(xué)平衡狀態(tài)的比較

1、化學(xué)平衡狀態(tài)的比較江蘇省如皋市丁堰中學(xué) 江太文(226521)化學(xué)平衡理論是中學(xué)化學(xué)中的主干知識(shí)，一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)，歷年高考試題中的熱點(diǎn)，特別是化學(xué)平衡狀態(tài)的比較又是高考試題中的“常客”。筆者現(xiàn)就幾種常見(jiàn)的化學(xué)平衡狀態(tài)的比較題進(jìn)行歸類解析，供參考。一、根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行比較勒夏特列原理（平衡移動(dòng)原理）：如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如；濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。適用范圍：只能是一個(gè)條件的改變。例1【04年高考江蘇卷第18題】在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)： A(g)+3B(g) 2C(g)； H<0 某研究小組研究了其他條件

2、不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖： 下列判斷一定錯(cuò)誤的是A圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B圖研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高C圖研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高D圖研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高解析：圖I開(kāi)始階段C的濃度隨時(shí)間的變化率：甲<乙，可知反應(yīng)速率：甲<乙，可能的原因有：增大壓強(qiáng)、升高溫度或使用催化劑。而平衡時(shí)C的濃度：甲<乙，可知：從甲到乙平衡正向移動(dòng)，結(jié)合勒夏特列原理：該反應(yīng)增加壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，催化劑不能使平衡移動(dòng)，因此改變的條件為壓強(qiáng)

3、，乙的壓強(qiáng)較高。同理可知圖改變的條件為溫度，甲的溫度較高；圖為催化劑的影響且甲的反應(yīng)速率快催化效率高。綜上所述，正確答案為AB。二、利用等效平衡原理進(jìn)行比較1、等效平衡的概念：外界條件相同時(shí)，可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng)，無(wú)論經(jīng)過(guò)何種途徑，都可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。2、概念的理解：（1）外界條件相同：通?？梢允峭琓同V，同T同P（2）相同的平衡狀態(tài)：通常是指平衡混合物各組分的百分含量相同，但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同。 （3）平衡狀態(tài)（終態(tài)）只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無(wú)關(guān)，（如：無(wú)論反應(yīng)從什么方向開(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，）只要起始濃度相當(dāng)，就達(dá)到相同的平衡狀

4、態(tài)如：常溫常壓下的可逆反應(yīng) 2SO2 + O2 2SO3 2mol 1mol 0mol 0mol 0mol 2mol 0.5mol 0.25mol 1.5mol從正反應(yīng)開(kāi)始，從逆反應(yīng)開(kāi)始，從正逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始，由于、三種情況如果按化學(xué)方程式的計(jì)量關(guān)系折算成同一方向的反應(yīng)物，對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相等如將折算成，因此三者為等效平衡。3、等效平衡規(guī)律a、在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)。只改變起始加入的物質(zhì)的物質(zhì)的量，如果通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。b、在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)。只要反應(yīng)

5、物（或生成物）的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，兩平衡等效。c、在定溫、定壓條件下，改變起始加入的物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。例2【03年高考江蘇卷第26題】恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：（氣）（氣）（氣）（）若開(kāi)始時(shí)放入1 mol A和1 mol B，到達(dá)平衡后，生成a mol C，這時(shí)的物質(zhì)的量為_(kāi)mol。（）若開(kāi)始時(shí)放入3 mol A和3 mol B，到達(dá)平衡后，生成的物質(zhì)的量為_(kāi)mol；（）若開(kāi)始時(shí)放入x mol A、2 mol B和1 mol C，到達(dá)平衡后，A和C的物質(zhì)的量分

6、別是y mol和3a mol，則x=_mol，y=_mol。平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量_（選填一個(gè)編號(hào)）。（甲）大于2 mol（乙）等于2 mol（丙）小于2 mol（丁）可能大于、等于或小于2 mol作出此判斷的理由是_。（）若在（）的平衡混合物中再加入3 molC，待再次到達(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_。II若維持溫度不變，在一個(gè)與（）反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)（）開(kāi)始時(shí)放入1 mol A和1 mol B到達(dá)平衡后生成b mol C。將b與（）小題中的a進(jìn)行比較_（選填一個(gè)編號(hào)）。（甲）a<b（乙）a>b（丙）a=b（?。┎荒鼙容^a和b的大小作出此判斷的理由是

7、_。解析：（1）利用關(guān)于化學(xué)平衡計(jì)算的三步驟解題法可以算出答案 （1a）mol；（2）適用上面等效平衡規(guī)律c，由于開(kāi)始加入的物質(zhì)的量之比相等都為3，兩平衡等效且平衡時(shí)各物質(zhì)的量均為原來(lái)的3倍，所以生成C的物質(zhì)的量為3a；（3）平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為3a與第（2）題平衡時(shí)C的物質(zhì)的量相等，屬于絕對(duì)量相等的等效平衡，相當(dāng)于開(kāi)始加入了3molX和3molY，可計(jì)算出X=2mol，Y=（33a）mol。若平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為3a大于C的起始物質(zhì)的量1mol，則反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡時(shí)B的物質(zhì)的量nB<2mol；同理可知：3a=1,nB=2mol；3a<1,nB>2mol選??；（4）由于生成物只有C一種，因此在恒溫、恒壓下無(wú)論加入多少C，平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)都不變，所以再次到達(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是a/（2a）；三、結(jié)合勒夏特列原理和等效平衡原理，虛擬中間狀態(tài)進(jìn)行比較對(duì)于比較復(fù)雜的平衡狀態(tài)的比較還可以結(jié)合勒夏特列原理和等效平衡原理，假設(shè)平衡建立(或移動(dòng))的過(guò)程，虛擬中間狀態(tài)進(jìn)行比較，這樣可以化難為簡(jiǎn)。解析：例2（5）由