化学平衡与勒夏特列原理

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化学反应平衡及勒夏特列原理



江苏省姜堰市第二中学 唐杰 魏桂华

考情综述

有关化学平衡知识点的考查是高考的热点问题之一，这在2010年的高考试卷中再次得到验证，如2010年全国大纲卷Ⅰ的27题、重庆的10题、四川的13题，实施新课标的江苏的14题、天津的6题、上海的25题、山东的28题、海南的14题等。

从近年来各地的高考试题的命题特点来看，试题主要涉及了化学平衡的概念，影响化学平衡的因素，化学平衡的移动，勒夏特列原理的理解，化学平衡常数及有关化学平衡的计算等知识；考查方式注重对知识的理解，对处理数据能力、阅图能力及分析解决问题能力，进行多方面的学科内综合能力及运用速率和平衡知识解决生活、生产和科学研究中问题等能力的考查。 考点解析

一、平衡状态的判断

标志：以aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)为例：

1．υ(B耗)= υ(B生)。2．υ(C耗) :υ(D生)=c:d。3．n(C)、c(C)、C%等不变。 4．体系颜色不变。5．单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量。

6．a+b≠c+d，定容时，气体总物质的量、总压、混合气体的平均摩尔质量不变。

例１．在一定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。判断该反应到达平衡的依据是 （填字母代号）

A．容器内压强不变 B．混合气体中c(CO)不变 C．v正(H2)=v逆(H2O)

c(CO)

D．c(CO)=c(CO2) E．K值不变 F． 不变

c(H2O)

【解析】由平衡状态的定义可知B、C正确；A选项，从开始到平衡容器中气体总物质的量不变，压强不变；D选项，c(CO)、c(CO2)达平衡时不再变化，但两者相等不一定达到平衡；E选项，影响平衡常数的因素只有温度，影响平衡的因素还有浓度和压强，若温度不变，改

c(CO)

变浓度或压强平衡移动，但K值不变；F选项，当按系数比投料时， ＝1不变。

c(H2O)

【答案】B C 二、平衡的移动

1．增大浓度、升高温度、增大压强会同时增大正、逆反应速率，但增大的倍数可能不一样，导致正、逆反应速率不等，平衡状态发生变化。

2．平衡移动满足勒夏特列原理。 3．类惰性气体对平衡移动的影响

类惰性气体是指稀有气体或与反应式中各物质均不发生反应的气体。

①恒温恒容下，加入类惰性气体，表面看容器内总压变大，速率加快，平衡向体积减小方向移动。但各反应气体的浓度不变，速率不变，平衡不移动。

②恒温恒压下，加入类惰性气体，表面看容器内总压不变，速率不变，平衡不移动。但因容器体积扩大，各反应气体的浓度均减小，相当于减小反应体系的压强，速率减慢，平衡向气体体积扩大方向移动。 例２．（2010重庆卷10）COCl2(g) CO(g)+Cl2(g);△H>0.当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是

A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑥ D．③⑤⑥

【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。 【答案】B

三、化学平衡常数及化学平衡计算

新课标教材中化学平衡常数(K)及化学平衡计算是命题的重点。常见考点有：K表达式，

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升温K变大，正反应方向放热，反之吸热；转化率、浓度与K相互求算。

围绕平衡常数的有关计算中，平衡浓度的求算是一个关键环节。

一般的思路是:①设反应物的转化量为x；②根据方程式中的系数关系用含x的式子表示出各物质的平衡浓度；③通过平衡常数表达式列出方程式；④求解所列的方程式。

格式：一般是按照“三步”走的方式解答，即起始量、变化量、平衡量，这样思路清晰、不易出现错误。

例3．高炉煤炼铁中发生的基本反应之一：

FeO（s）+CO（g） Fe（s）+CO2（g）△H＞0，则其平衡常数的表达式为： 。已知1100℃时K=0.263。

(1)温度升高时，K将 (填“增大”、“减小”或“不变”)；

(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L， c(CO)=0.1mol/L，在这种情况下，该反应 (是、否)处于化学平衡状态?此时，正逆反应速率之间的关系是 ，其原因是 。

c(CO2)

一段时间后，当容器中 不变时，恢复到1100℃，则一氧化碳的转化率为 。

c(CO)

c(CO2)

【解析】(1)K表达式中只有气体或溶液中物质的平衡浓度，K= 。因为正反应为吸热

c(CO)

反应，升温平衡右移K变大。

c(CO2)

(2)此时Qc= ＝０.25，因此反应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率。

c(CO)

FeO（s）+CO（g） Fe（s）+CO2（g）

开始(mol/L) 0.1mol/L 0.025mol/L 转化(mol/L) 0.1αmol/L 0.1αmol/L

平衡(mol/L) ( 0.1mol/L- 0.1αmol/L) ( 0.025mol/L+0.1αmol/L) 0.025mol/L+0.1αmol/LK= =0.263 α=1% 0.1mol/L-0.1αmol/L

c(CO2)

【答案】K= (1) 增大 (2) 否 v正>v逆 Qc

c(CO)

四、图像分析题

１．看图像：一看图（即纵坐标与横坐标的意义），二看线（即线的走向和变化趋势）；三看点（即起点、折点、交点、终点），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如浓度变化、温度变化等）。

2.想规律、作判断： ①先拐先平：在转化率——时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡（代表温度高、压强大）；②定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。

例4．(2006江苏16)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如图所示的变化规律（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量）根据图中规律判断，

下列结论正确的是（ ）

A．反应I：△H>0, P2>p1 B．反应Ⅱ：△H<0,T1>T2 C．反应Ⅲ：△H>0,T2>T1或△H<0,T21 D．反应Ⅳ：△H<0, T2>T1

【解析】首先要确定各坐标轴的含义，其次要对图中曲线变化应用“先拐先平”与“定一议二”进行合理分析。反应I中随温度升高，A的平衡转化率降低，平衡逆向移动，正反应放热，△H<0，A项错误；反应Ⅱ中，T1先拐先达到平衡，则T1>T2，降温n(C)增大，平衡正向移动，正反应放热，△H<0,B项正确；反应Ⅲ中分两种情况，若△H>0，则升温反应正向移



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