化学平衡的移动,化学反应进行的方向

2023-01-31 16:08:19   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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化学平衡,化学反应,方向,进行,移动
【重点内容】

化学平衡的移动,化学反应进行的方向。 2【内容讲解】 一、化学平衡的移动

1、含义:可逆反应达到平衡状态后,反应条件(如浓度、压强、温度)改变,使正和逆不再相等,原平衡被破坏;一段时间后,在新的条件下,正、逆反应速率又重新相等,即V'=V',此时达到了新的平衡状态,称为化学平衡的移动。应注意:v'v正,v'v逆。 2、影响因素:

1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。在下列反应速率(v)对时间(t)的关系图象中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:

①增大反应物浓度;②减小生成物浓度;③增大生成物浓度; ④减小反应物浓度

注:①由于纯固体或纯液体的浓度为常数,所以改变纯固体或纯液体的量,不影响化学反应速率,因此平衡不发生移动。

②增大(或减小)一种反应物A的浓度,可以使另一种反应物B的转化率增大(或减小),而反应物A的转化率减小(或增大)。

2)压强:其它条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,且反应前后气体分子数即气体体积数不相等,则当缩小体积以增大平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数减小的方向移动;反之当增大体积来减小平衡混合物的压强时,平衡向气体体积数增大的方向移动;若反应前后气体分子数即气体体积数相等的可逆反应,达到平衡后改变压强,则平衡不移动。 对于反应mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g),在下列vt图中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应

速率的改变情况如图所示:

m +n p +q,增大压强; m +n p +q,减小压强;

m +n p +q,增大压强; m +n p +q,减小压强; m +n p +q,增大压强; m +n p +q,减小压强。

3温度:其它条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应(△H0方向移动;降低温度,平衡向放热反应(△H0)方向移动。 在下列vt图中,在t1时刻发生下述相应条件的变化,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:

正反应△H0,升高温度; 正反应△H0,降低温度; 正反应△H0,升高温度; 正反应△H0,降低温度。

4)催化剂:对于可逆反应,催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,所以化学平衡不移动。 在下列-图中,在t1时刻加入了催化剂,则正、逆反应速率的改变情况如图所示:

3化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强、温度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

注:①影响平衡移动的因素只有浓度、压强或温度;

②原理的研究对象是已达平衡的体系(在解决问题时一定要特别注意这一点),原理的适用范围是只有一项条件发生变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;

③平衡移动的结果只能减弱(但不可能抵消)外界条件的变化;

④当反应条件改变时,化学平衡不一定发生移动。例如:改变压强,对反应前后气体体积数相等的反应无影响(此时浓度也改变,同等程度增大或减小)。因此,在浓度、压强、温度三个条件中,只有温度改变,化学平衡一定发生移动。

二、化学反应进行方向的判据:


1、焓判据: 在一定条件下,对于化学反应, H<0即放热反应,有利于反应自发进行。

2、熵判据: 在一定条件下,自发过程的反应趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大,这个原理叫“熵增原理”。

综合判据:

H 0 S0 一定自发 H 0 S0 一定自发

H 0 S0 不一定(高温自发) H 0 S0 不一定(低温自发) 说明:(1)判断某一反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变与熵变;

(2)在讨论反应方向问题时,是指一定温度、压强下,没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对

体系施加某种作用(如:通电、光照),就可能出现相反的结果;

(3)反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和反应发生的速率。即反

应的自发性只提供反应发生的可能性(趋势),而不提供有关反应是否能现实发生的信息

【经典例题】 1.可逆反应C(s)H2O(g)

变化?化学平衡怎样移动?

【分析与解答】:改变反应条件,正、逆反应的速率变化是一致的,只是变化程度大小不同而引起平衡的

移动。浓度对固体物质无意义,催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡移动没有影响。因此,答案如下(“×”表示无影响):

正反应速率 逆反应速率 衡移动方向











× 增大 减小 增大 增大 × 增大 减小 增大 增大 ×





×

2SO3(g)已建立化学平衡,容器中的压强是100kPa。在

CO(g)H2(g) H0,在一定条件下达到平衡,改变下列条件:

1)投入焦炭粉末 2)增加CO 3)降温 4)加压 5)使用催化剂 正、逆反应速率各怎样

2、在某容器中,可逆反应2SO2(g)+O2(g)

恒温下使容器体积比原来扩大1倍,重新达到平衡时,容器中的压强是

A.小于200kPa B.大于200kPa C.等于200kPa D.等于400kPa

【分析与解答】:扩大容器体积,必然减小气态物质的浓度,而使压强减小,平衡向着体积增大的方向移

动。答案是B

3、将H2(g)Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)

2HBr(g) H0 平衡

Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为bab的关系是

Aab Ba=b Cab D.无法确定

分析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。使平衡向左移动,从而使Br2的转化率

降低。所以ba 答案:A

4、碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应

。下列说法正确的是(

A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出WW重新沉积到灯丝上 B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低

C.该反应的平衡常数表达式是D.利用该反应原理可以提纯钨




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