從一個反應看化學平衡

1、從一個反響看化學平衡(四川 李曉峰)關鍵詞：化學平衡，關于化學平衡的計算高溫高壓催化劑化學平衡對于初學者來說是有一定的難度的，因為它十分靈活而又多變。現在我們以合成氨反響N2+3H2 2NH3為例進行理解。我們知道影響化學反響速率有濃度、溫度、壓強、催化劑等，而化學平衡又與可逆反響的正逆化學反響速率密切相關。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

2、生成物的濃度減小，V正，V逆均減小，但V正減小的倍數小于V逆減小的倍數，此時V正>V逆，在到達新的平衡以前。V正逐漸減小，V逆逐漸增大，直到V正再次與V逆相等，又到達新的平衡。答案：D從此題可以看出濃度對化學平衡的影響：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正減小的倍數小于V逆減小的倍數，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平衡的影響：升高溫度，V正、V逆均增大，假設正反響為吸熱反響

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，假設正反響為吸熱反響，那么平衡向逆反響方向移動；反之，假設正反響為放熱反響，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、壓強催化劑高溫高壓例3：在反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol到達平衡后，將混合物的壓強增大，以下表達正確的選項是 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，正反響速率均增大，只是增大的倍數不同。答案：AV正V正=V逆t2t10VV逆V正=V逆從此題可以看出壓強對化學平衡的影響。壓強要分反響前后氣體分子數相等和不等兩種。前后氣體分子數相等的反響，增大反響體系的壓強，容器的體積減小，化學反響速率變化的倍數相同，因此化學平衡不發(fā)生移動，只是各氣體物質的濃度增大了。反響前后氣體分子數不等的反響，在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學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，會使化學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對平衡移動無影響。 II、改變壓強，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進行過程中，假設參加某種高效的催化劑，那么以下表達正確的選項是 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。假設使用正催化劑那么如圖4中平衡，假設使用負催化劑，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對化學平衡的計算進行理解。高溫高壓催化劑五、化學平衡的計算化學平衡的計算是高中化學的難點也是重點，其主要計算模式是用“三步法進行計算。我們以合成氨反響為例進行講解。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：在化學反響方程式的各物質下面寫出起始投料量2第二步：

8、對應的寫出反響進行至某一時刻各物質的變化量3第三步：根據平衡了時的各物質的量列出方程考前須知： 變化量之比二化學方程式化學計量數之比；a、b可指物質的量、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2分鐘后，容器內有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2分鐘內消耗H2的物質的量為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：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，經一段時間后，氨的濃度增加了0.6mol/L，在此時間內用H2表示的平均反響速率為0.45mol/(L·s)，那么反響所經歷的時間為 A0.44sB1sC0.33sD2s催化劑高溫高壓3.在反響N2+3H2 2NH3；H=92.4KJ/mol到達平衡后，保持溫度和壓強不變，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