從一個反應(yīng)看化學(xué)平衡

1、從一個反響看化學(xué)平衡(四川 李曉峰)關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡，關(guān)于化學(xué)平衡的計算高溫高壓催化劑化學(xué)平衡對于初學(xué)者來說是有一定的難度的，因為它十分靈活而又多變?，F(xiàn)在我們以合成氨反響N2+3H2 2NH3為例進(jìn)行理解。我們知道影響化學(xué)反響速率有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等，而化學(xué)平衡又與可逆反響的正逆化學(xué)反響速率密切相關(guān)。一、濃度高溫高壓催化劑例1：在反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol的平衡體系中，當(dāng)減少氨氣的濃度后，以下說法正確的選項是 A平衡向逆反響方向移動B正反響速率先變大后變小C平衡不移動D逆反響速率先變小后變大分析：反響可以用以下圖表示：V正V正=V逆t2t10V正=V逆VV逆當(dāng)

2、生成物的濃度減小，V正，V逆均減小，但V正減小的倍數(shù)小于V逆減小的倍數(shù)，此時V正>V逆，在到達(dá)新的平衡以前。V正逐漸減小，V逆逐漸增大，直到V正再次與V逆相等，又到達(dá)新的平衡。答案：D從此題可以看出濃度對化學(xué)平衡的影響：無論增大反響物的濃度還是增大生成物濃度，V正和V逆反響速率均增大，只是V正、V逆增大的倍數(shù)不同。因此，在其它條件不變時，增大反響物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反響方向移動。反之，無論減小反響物的濃度還是減小生成物濃度，V正和V逆反響速率均減小，只是V正，V逆減小的倍數(shù)不同。因此，在其它條件不變時，減小反響物濃度或增大生成濃度，平衡向逆反響方向移動。催化劑高溫高壓例2 在

3、反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol的平衡體系中，將混合物的溫度降低，以下表達(dá)正確的選項是 A正反響速率增大，逆反響速率減小，平衡向正反響方向移動B正反響速率減小，逆反響速率增大，平衡向逆反響方向移動C正反響速率和逆反響速率都減小，平衡向正反響方向移動D正反響速率和逆反響速率都減小，平衡向逆反響方向移動分析：如下圖V逆V正V正=V逆t0V正=V逆V溫度降低，V正、V逆均突然變低，又H=92.4KJ/mol，所以正反響為放熱反響，V正減小的倍數(shù)小于V逆減小的倍數(shù)，故，平衡向正反響方向移動。答案：C從此題可以看出溫度對化學(xué)平衡的影響：升高溫度，V正、V逆均增大，假設(shè)正反響為吸熱反響

4、，那么平衡向正反響方向移動，反之，假設(shè)正反響為放熱反響，那么平衡向逆反響方向移動。降低溫度，V正、V逆增減小，假設(shè)正反響為吸熱反響，那么平衡向逆反響方向移動；反之，假設(shè)正反響為放熱反響，那么平衡向正反響方向移動?？傊邷囟?，平衡向吸熱方向移動，降低溫度，平衡向放熱反響方向移動。三、壓強(qiáng)催化劑高溫高壓例3：在反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol到達(dá)平衡后，將混合物的壓強(qiáng)增大，以下表達(dá)正確的選項是 A正反響速率和逆反響速率都增大，平衡方向正反響方向移動B正反響速率減小，逆反響速率增大，平衡了向逆反響方向移動C正反響速率和逆反響速率都減小，平衡了向正反響方向移動D正反響速率和逆反

5、響速率都減上，平衡了逆反響方向移動分析：如下圖，增壓強(qiáng)，正反響速率均增大，只是增大的倍數(shù)不同。答案：AV正V正=V逆t2t10VV逆V正=V逆從此題可以看出壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響。壓強(qiáng)要分反響前后氣體分子數(shù)相等和不等兩種。前后氣體分子數(shù)相等的反響，增大反響體系的壓強(qiáng)，容器的體積減小，化學(xué)反響速率變化的倍數(shù)相同，因此化學(xué)平衡不發(fā)生移動，只是各氣體物質(zhì)的濃度增大了。反響前后氣體分子數(shù)不等的反響，在其它條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會使化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動，如合成氨反響，平衡會向正反響方向移動。反之，減小壓強(qiáng)，會使化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動，如合成氨反響，平衡會向逆反響方向移動?？记绊?/p>

6、知：I、對全是固體或液體的反響體系壓強(qiáng)對平衡移動無影響。 II、改變壓強(qiáng)，同時體積發(fā)生變化時才對平衡移動有影響。四、催化劑高溫高壓催化劑例4 在反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol進(jìn)行過程中，假設(shè)參加某種高效的催化劑，那么以下表達(dá)正確的選項是 A正反響速率增大，逆反響速率減小，平衡向正反響方向移動B正反響速率減小，逆反響速率增大，平衡向逆反響方向移動C正反響速率和逆反響速率同等程度的減小，平衡不移動D正反響速率和逆反響同等程度的增大，平衡不移動分析：如下圖，加催化劑，正逆反響速率同等程度的改變。假設(shè)使用正催化劑那么如圖4中平衡，假設(shè)使用負(fù)催化劑，那么如圖4中平衡。此題使用正催化

7、劑，很顯然選D。V正=V逆VtV正=V逆答案：D。V正=V逆t1從此題可以看出催化劑對化學(xué)平衡的影響催化劑能同等程度地加快正、逆反響速率，平衡不移動。影響化學(xué)平衡的因素除了以上4種還有很多，在此，不要求掌握。我們也可以從合成氨反響N2+3H2 2NH3對化學(xué)平衡的計算進(jìn)行理解。高溫高壓催化劑五、化學(xué)平衡的計算化學(xué)平衡的計算是高中化學(xué)的難點(diǎn)也是重點(diǎn)，其主要計算模式是用“三步法進(jìn)行計算。我們以合成氨反響為例進(jìn)行講解。高溫高壓催化劑N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)“一步始a b 0“二步變x 3x 2x“三步平ax b3x 2x 1第一步：在化學(xué)反響方程式的各物質(zhì)下面寫出起始投料量2第二步：

8、對應(yīng)的寫出反響進(jìn)行至某一時刻各物質(zhì)的變化量3第三步：根據(jù)平衡了時的各物質(zhì)的量列出方程考前須知： 變化量之比二化學(xué)方程式化學(xué)計量數(shù)之比；a、b可指物質(zhì)的量、濃度、氣體的體積等。對反響物來說：平衡量=起始量變化量 對生成物來說：平衡量=起始量+變化量例5 在0.2L的固定容器中通入0.4molN2，0.8molH2，經(jīng)2分鐘后，容器內(nèi)有NH3 0.2mol，那么此反響的平均反響速率V(H2)為 A0.45B0.09mol/(Lmin)C1.8mol/(Lmin)D0.45mol/(Lmin)分析：設(shè)2分鐘內(nèi)消耗H2的物質(zhì)的量為XN2+3H2 2NH3“一步：起始 0.4 0.8 0“二步：變化 x

9、 0.12“三步：平衡 0.8x 0.12可得x=0.18mol所以V(H2)=答案：D跟蹤練習(xí)：一定條件1反響N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)正反響放熱在某一時間段中反響速率與反響過程的曲線關(guān)系如圖，那么氨的百分含量最高的一段時間 V逆VV逆V正V正t時間t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 At0t1Bt2t3Ct3t4Dt5t6高溫高壓催化劑2.在反響3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)中，經(jīng)一段時間后，氨的濃度增加了0.6mol/L，在此時間內(nèi)用H2表示的平均反響速率為0.45mol/(L·s)，那么反響所經(jīng)歷的時間為 A0.44sB1sC0.33sD2s催化劑高溫高壓3.在反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol到達(dá)平衡后，保持溫度和壓強(qiáng)不變，向混合物中充入稀存氣體，以下說法正確的選項是 A正反響速率