從“化學不平衡”到“化學平衡”的解題方法總結
安徽省合肥市長豐縣雙墩鎮合肥北城中學 李雪松
一、化學平衡中的幾個重要概念
(一)化學平衡的標志
可逆反應是化學反應中的一種特殊反應類型,它指的是一定條件下,反應既能朝著正反應方向進行,也能向著逆反應方向進行
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
也就是說,反應物不能完全轉化為生成物,這樣每一種反應物的轉化率<100%,那么這就牽涉到一個問題:什么時候該類反應的轉化率最大?肯定是達到化學平衡時了,那么這就牽涉到判斷一個可逆反應是不是達到平衡,以下可以作為標志的是:
總結:對于密閉容器中的可逆反應:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
【練習】1.能充分說明可逆反應N2(g)+O2(g) 2NO(g)已達到平衡狀態的是( )
A.O2的消耗速率等于NO的消耗速率
B.容器內始終有N2、O2和NO共存
C.容器內反應混合物的總物質的量不隨時間改變
D.單位時間內每生成n mol N2,同時生成2n mol NO
(二)化學平衡的移動方向
化學平衡移動的實質是濃度、溫度、壓強等客觀因素對正、逆反應速率變化產生不同的影響,使V正≠V逆,原平衡狀態發生移動,根據平衡移動原理分析解決問題。
1.速率角度
V正>V逆 平衡正向移動
V正 2.勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。 3.Q與K的大小關系 若Q 若Q>K 化學平衡逆向(向左)移動 【注意】不要把V正增大與平衡正向移動等同起來,只有V正>V逆時,才會平衡向正反應方向移動。 【練習】某溫度下,反應N2O4(g) = 2NO2(g) - Q在密閉容器中達到平衡,下列說法不正確的是( ) A、體積減小時將使反應速率增大 B、體積不變時加入少許NO2,將使正反應速率減小 C、體積不變時加入少許N2O4,再度平衡時顏色變深 D、體積不變時升高溫度,再度平衡時顏色變深 答案:B、C (三)化學平衡的轉化率 在教學中發現了這樣一種現象:學生容易把影響v和影響平衡移動弄混,再者就是把平衡移動的方向和轉化率弄混,其實平衡該怎么移動是有方向性的,是遵循勒夏特列原理的,而最后轉化率未必會增大。 要點總結歸納: 【注意】不要把平衡正向移動和原料的轉化率提高等同起 (1)若改變反應的壓強或溫度使平衡正向移動,則反應物的轉化率一定增大; (2)若使用催化劑,則不會使平衡正向移動,也不會使轉化率增大; (3)若改變反應物濃度則有以下幾種情況(以增大濃度為例) a、增大某一反應物濃度可使其它反應物轉化率增大,自身轉化率下降; b、若容器體積不變,使其它反應物的濃度減小,則自身的轉化率也下降; c、對于反應aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),達到平衡后,按原比例同倍數的增加反應物A和B的量: 若a+b 若a+b>c+d, A、B的轉化率均增大 若a+b=c+d, A、B的轉化率均不變 : A、B的轉化率都不變(與系數無關) 【練習】某恒溫恒容的容器中,建立如下平衡:2NO2(g) N2O4(g),在相同條件下若分別向容器中通入一定量的NO2氣體或N2O4氣體重新達到平衡后,容器內N2O4的體積分數比原平衡時( ) A.都增大 B.都減小 C.前者增大后者減小 D.前者減小后者增大 (四)等效平衡問題 (1)定義:在一定條件下以不同的投料方式進行的同一可逆反應達到平衡以后,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的幾組平衡之間互稱等效平衡; (2)規律: