2022年2022年化学平衡移动原理总结 .pdf

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1、化学平衡系列问题化学平衡移动影响条件（一）在反应速率（v）时间（ t ）图象中，在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后，V正、 V逆的变化有两种： V正、 V逆同时突变温度、压强、催化剂的影响 V正、 V逆之一渐变一种成分浓度的改变对于可逆反应： mA(g) + nB(g) pc(g) + qD(g) + (正反应放热 )【总结 】增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。增大压强，化学平衡向系数减小的方向移动；减小压强，平衡会向系数增大的方向移动。升高温度，平衡向着吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动

2、。催化剂不改变平衡移动（二）勒夏特列原理(平衡移动原理 )反应条件条件改变v 正v 逆v 正与 v 逆关系平衡移动方向图示选项浓度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度加快减慢不变不变不变不变加快减慢v 正 v 逆v 正 v 逆v 正 v 逆v 正 v 逆正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向BCBC压强m+n p+qm+n p+qm+n p+q加压加快加快加快加快加快加快v 正 v 逆v 正 v 逆v 正 v 逆正反应方向逆反应方向不移动AAEm+n p+qm+n p+qm+n p+q减压减慢减慢减慢减慢减慢减慢v 正 v 逆v 正 v 逆v 正 v 逆逆反应方向正反应方

3、向不移动DDF温度升温降温加快减慢加快减慢v 正 v 逆v 正 v 逆逆反应方向正反应方向AD催化剂加快加快加快v 正 v 逆不移动E名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 如果改变影响平衡的一个条件，平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。具体地说就是：增大浓度，平衡就会向着浓度减小的方向移动；减小浓度，平衡就会向着浓度增大的方向移动。增大压强，平衡就会向着压强减小的方向移动；减小压强，平衡就会向着压强增大的方向移动。升高

4、温度，平衡就会向着吸热反应的方向移动；降低温度，平衡就会向着放热反应的方向移动。平衡移动原理对所有的动态平衡都适用，如对后面将要学习的电离平衡，水解平衡也适用。（讲述：“减弱”“改变”不是“消除”，更不能使之“逆转”。例如，当原平衡体系中气体压强为P时，若其它条件不变，将体系压强增大到2P，当达到新的平衡时，体系压强不会减弱至P甚至小于 P，而将介于P2P之间。）化学平衡小结等效平衡问题一、概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时 ，任何相同组分的 百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡

5、（包括“全等等效和相似等效”） 。概念的理解：（1）只要是等效平衡，平衡时同一物质的百分含量（体积分数、物质的量分数等）一定相同（2）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始投料是一次还是分成几次反应容器经过扩大缩小或缩小扩大的过程，）比较时都运用 “一边倒”倒回到起始的状态进行比较。二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种：I 类：全等等效不管是 恒温恒容还是恒温恒压。只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是一致的就是全等等效“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征转化率相

6、同，平衡时百分含量（体积分数、物质的量分数）一定相等 外还有如下特征 “一边倒”后同物质的起始物质的量相等，平衡物质的量也一定相等。拓展与延伸： 在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行例 1将 6molX 和 3molY 的混合气体置于密闭容器中，发生如下反应：2X (g)+Y(g)2Z (g) ，反应达到平衡状态A时，测得 X、Y、Z气体的物质的量分别为、和。若X、Y、Z 的起始物质的量分别可用a、b、c 表示，请回答下列问题：（1）若保持恒温恒容，且起始时a=，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同，则起始时

7、b、c 的取值分别为，。（2）若保持恒温恒压，并要使反应开始时向逆反应方向进行，且达到平衡后各气体的物质的量与平衡A 相同，则起始时 c 的取值范围是。答案：（1）b= c= （2）c, 又由于是一个全等等效的问题，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类： 相似等效相似等效分两种状态分别讨论1恒温恒压下 对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。恒温恒压下的相似等效平衡的特征是：平衡时同一物质转化率相同，百分含量（体积分数、物质的量分数）相同，浓度相同2恒温恒容下 对于

8、反应前后 气体总物质的量没有变化的反应来说，通过“一边倒”的办法转化后，只要反应物（或生成物）的 物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。恒温恒容下的相似等效平衡的特征是：平衡时同一物质转化率相同，百分含量（体积分数、物质的量分数）相同，浓度不相同拓展与延伸： 属于相似等效的问题，我们只要想办法让物质的量的比例与原平衡起始态相同起始用量相等就行例 2将 6molX 和 3molY 的混合气体置于容积可变的密闭容器中，在恒温恒压发生如下反应：2X (g)+Y(g)2Z (g) ，反应达到平衡状态A时，测得 X 、Y、Z 气体的物质的量分别为、和。若X、Y、Z 的起始物质的量分别可用a、b、

9、c 表示，若起始时 a=，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同，则起始时b、c 的取值分别为，。答案： b= c为任意值分析： 通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同， 且反应是在恒温恒压下，可以看出二者属于相似等效，故起始加量只要满足物质的量的比例与原平衡起始态相同即可，从上述反应我们可以看出生成物只有一种，故 c 为任何值时都能满足比例故C可不看，只要a:b 能满足 2：1 即可，故 b=【总结 】通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是：读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法（使起始物质量相等或起始物质的量比相等）求解。我们常采用“一边倒”（又称等价转换）的方

10、法，分析和解决等效平衡问题例 3：在一定温度下，把2mol SO2和 1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，22OSO23SO2，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c 分别代表初始时加入的322SOOSO、的物质的量（ mol） ，如果 a、b、c 取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

11、- 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - （1）若 a=0，b=0，则 c=_。（2）若 a=，则 b=_，c=_。（3）a、b、c 的取值必须满足的一般条件是_，_。 （请用两个方程式表示，其中一个只含a 和 c，另一个只含b 和 c）解析：通过化学方程式：22OSO23SO2可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应，在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时，无论怎样改变322SOOSO、的物质的量，使化学反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正、 逆反应同时开始，但它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的，即它们之间存在等效平衡关系。我们常

12、采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题。（1）若 a=0，b=0，这说明反应是从逆反应开始，通过化学方程式22OSO23SO2可以看出，反应从2mol SO3开始，通过反应的化学计量数之比换算成2SO和2O的物质的量（即等价转换），恰好跟反应从2mol SO2和 1mol O2的混合物开始是等效的，故c=2。（2）由于 a=2，这表示反应从正、 逆反应同时开始， 通过化学方程式22OSO23SO2可以看出， 要使 mol SO2反应需要同时加入 O2才能进行，通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量（即等价转换）与 mol SO3是等效的，这时若再加入 mol SO3就与起始时加

13、入2 mol SO3是等效的，通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和 1mol O2是等效的。故 b=，c=。（ 3） 题 中 要 求 2mol SO2和 1mol O2要 与a mol SO2、 b mol O2和 c mol SO3建 立 等 效 平 衡。 由 化 学方 程 式22OSO23SO2可知， c mol SO3等价转换后与c mol SO2和2Omol2c等效，即是说，2SOmol) ca(和2Omol)2cb(与 a mol SO2、 b mol O2和 c mol SO3等效， 那么也就是与2mol SO2和 1mol O2等效。故有12cb2ca，。例 4：在

14、一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：)g(Br)g(H2)g(HBr2已知加入 1mol H2和 2mol Br2时，达到平衡后生成a mol HBr（见下表已知项） ，在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号的状态，填写下表中的空白。起始状态时物质的量n（mol）H2 Br2 HBr 平衡时 HBr的物质的量n（mol）已知编号1 2 0 a 2 4 0 1 0.5a m g(g2m) 解析：在定温、定容下，)g(Br)g(H22)g(HBr2建立起化学平衡状态，从化学方程式可以看出，这是一个化学反名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

15、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 应前后气体分子数相等的可逆反应。根据“等价转换” 法，通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。因为标准项中n（2H起始）：n（2Br起始） ：n（HBr 平衡） =1：2：a，将 n（H2起始） =2mol，n（Br2起始） =4mol，代入上式得n（HBr 平衡） =2a。参照标准项可知，n（HBr 平衡） =0.5a mol，需要 n（H2起始） =，n（Br2起始） =1mol，

16、n（HBr 起始） =0mol。而现在的起始状态，已有1mol HBr，通过等价转换以后，就相当于起始时有 mol H2和 mol Br2的混合物，为使n（H2起始）：n（Br2起始） =1：2，则需要再加入 mol Br2就可以达到了。故起始时H2和 Br2的物质的量应为0mol 和。设起始时HBr 的物质的量为x mol，转换成 H2和 Br2后，则 H2和 Br2的总量分别为（2xm）mol 和（2xg）mol，根据2:1)2xg( :)2xm(，解得)m2g(2x。设平衡时HBr 的物质的量为y mol ，则有y:)2xm(a:1，解得)mg(ay。例 5：如图所示，在一定温度下，把2

17、 体积 N2和 6 体积 H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：22H3N3NH2（正反应放热） ，若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7 体积。据此回答下列问题：N22 体积H26 体积（1）保持上述反应温度不变，设a、b、c 分别代表初始加入的N2、H2和 NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同，那么：若 a=1，c=2，则 b=_。在此情况下，反应起始时将向_（填“正”或“逆” ）反应方向进行。若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c 的取值范围是 _。（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为体积，则可

18、采取的措施是_，原因是 _。解析： （1）化学反应：22H3N3NH2在定温、定压下进行，要使平衡状态与原平衡状态等效，只要起始时62)H(V)N(V22就可以达到。已知起始时各物质的体积分别为1 体积 N2、b 体积 H2和 2 体积3NH。根据“等价转换”法，将2 体积3NH通过反应的化学计量数之比换算成2N和2H的体积，则相当于起始时有（1+1）体积2N和（b+3）体积2H，它们的比值为623b11，解得 b=3。因反应前混合气体为8 体积，反应后混合气体为7 体积，体积差为1 体积，由差量法可解出平衡时3NH为 1 体积；而在起始时，3NH的体积为 c=2 体积，比平衡状态时大，为达到

19、同一平衡状态，3NH的体积必须减小，所以平衡逆向移动。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 若需让反应逆向进行，由上述所求出的平衡时3NH的体积为 1 可知，3NH的体积必须大于1，最大值则为2 体积2N和 6 体积2H完全反应时产生的3NH的体积，即为4 体积，则2c1。（2）由 b（乙） ab，即应填（甲） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

20、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 化学平衡的图像1牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度-时间图、转化率- 时间图、反应物的含量- 浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图象。2对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。（2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。（3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放

21、热反应。升高温度时，v（吸） v( 放) ，在速率 - 时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v( 吸) 大增， v( 放) 小增，增大反应物浓度，v( 正)突变， v( 逆) 渐变。（4）注意终点。例如在浓度- 时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。3对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。（2）紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。（3）看清速率

22、的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。（5）先拐先平。例如，在转化率- 时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。（6）定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。【例1】某温度下，在体积为5的容器中，、三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1 所示，则该反应的化学方程式为_，2内用的浓度变化和用的浓度变化表示的平均反应速率分别为_、_。【例 2】 对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图1 所示，则图象中关于X、Y

23、、Z、W四种物质的聚集状态为AZ、W均为气体， X、Y中有一种是气体BZ、W中有一种是气体，X、Y皆非气体CX、Y、Z、W皆非气体DX、Y均为气体， Z、W中有一种为气体【例 3】下列各图是温度（或压强）对应；的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 【例 4】 现有可逆反应A（g） 2B（g）nC （g） Q ，在相同温度、不同压强时，A 的转化率跟反应时间（t）的关系如图 4，其中结论正确的是 Ap1p2，n3 Bp1p2，n3Cp1p2，n3 Dp1p2，n=3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -