准确判断化学平衡移动的方向.doc

考点六 准确判断化学平衡移动的方向
方法有两种：（1）勒夏特列原理（定性的）（2）化学平衡常数法（定量的）
一、勒夏特列原理：改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
两层意思：（1）平衡移动方向：与改变条件相反的方向
（2）平衡移动程度：不能抵消这种改变。
例1、在一个体积不变的密闭容器中aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)反应达到化学平衡状态，再加入一定量的A，判断（1）平衡移动方向？（2）达到新的平衡后，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)，A、B转化率和体积分数如何变化？
依据勒夏特列原理，再加A，A与B将更多反应生成C和D，v(正)>v(逆)，平衡向右移动，c(B) 会减少，c(C)、 c(D)会增大，但是 c(A)还是增大，理由是平衡移动不能抵消加入的A。因此，达到新的平衡后，A的体积分数增大，B的体积分数减小了。转化率则反之。
例2、在温度t时，在体积为1L的密闭容器中，使1molPCl5(g)发生分解：1molPCl5(g) PCl3(g)
+ Cl2(g)，当反应达到平衡后，再加入1molPCl5(g)，化学平衡如何移动？
有两种解释，一是从浓度增大，二是从压强增大。从而得出相反的结论。
原因是“改变条件”认识不准确。当T、V一定时，n(PCl5)增大，则P(PCl5)增大，从而引起P总增大，但此时不能理解为“增大压强”对平衡的影响。因为勒夏特列原理中，“改变压强”指的是：各组分的分压同时增大或减少（容器体积增大或缩小，同等比例增大或减小各气体组分的物质的量）相同倍数而引起体系总压改变，此时，才能认为“是改变压强”，而不能认为总压发生改变就是“改变压强”对平衡的影响。所以此题浓度解释是正确的。
例3、一定温度下，有下列可逆反应2NO2 N2O4，在体积不变的密闭容器中NO2与N2O4气体达到化学平衡状态。如果向密闭容器中再加入NO2气体，判断：
（1）平衡移动方向？
（2）达到新的平衡后NO2的体积分数与原平衡相比增大还是减小？
（3）如果改为加入N2O4呢？
例4、在装有可移动活塞的容器中进行如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应达到平衡后，保持容器内温度和压强不变。通入一定氮气，试判断平衡向哪个方向移动？
此题变化的条件不是“一个”而是“多个”。若认为改变条件只是通入一定量氮气后，氮气浓度增大，则根据勒夏特列原理平衡应该正向移动，就会得出不准确的答案。因为，充入氮气为了保持压强不变，容器体积会增大，则氢气和氨气浓度均减少，所以改变的条件为“多个”。此时，利用勒夏特列原理不一定能做出正确判断。上述平衡可能正向移动、逆向移动或不移动。
二、平衡常数法
上题，充入氮气后，氮气浓度增大，则氢气和氨气浓度减小，且减小倍数相同，设C( N2)=m C( N2),
C( H2) =m C( H2), C( NH3)=nC( NH3) ,m＞1, n＜1 则：Q=1/mn K
mn＞1 平衡正向移动 mn＜1 逆向移动 mn=1不移动
练习：1、某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是 （ A B ）
A.产物B的状态只能为固态或液态 B.平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C.保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q
2、某温度下，在一容积可变的密闭容器中进行反应，反应
达到平衡时，2x(g)+Y(g) =2R(g),反应达到平衡时，X、Y 和R分别为4mol.2mol.4mol,保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移是（ ）
A .均减半 B .均加倍 C.均增加1 mol. D.均减少1 mol.
解析：由题知，该反应是在恒温恒压条件下，只要x、Y和R的物质的量之比符合4 : 2 : 4,都处于平衡状态。
A 均减半 体积会相应减半，既浓度不变，故平衡不移动
B均加倍, 体积会相应加倍，既浓度不变，故平衡不移动
C均增加1mol. ，即X.Y.R分别为5mol、3 mol、5 mol与平衡不移动：X.Y.R分别为5mol、2.5mol、5 mol 相比，相当于增加0.5 molY，则平衡右移。
D均减少1mol,即X.Y.R分别为3mol. 1mol. 3mol. 与平衡不移动：X.Y.R 分别为3 mol. 1.5 mol. 3 mol相比相当于减少0.5 molY.,则平衡左移。
答案选C
3.某温度下，在容积固定的密闭容器中进行反应：
2x(g)+Y(g 2R(g) ，反应达到平衡时，X、Y和R的量分别为4 mol.,2 mol. 和4 mol. ，保持温度和容积不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ 　）
A均减半 B均加倍 C均增加1 mol. D均减少1 mol.
解析：本题容器体积固定，可根据浓度商Q与平衡常数K的大小关系判断平衡移动方向
设容器体积为V,则该温度下的平衡常数为：

A中均减半，则浓度商：
则平衡向左移动

B中均加倍，则浓度商：
则平衡向右移动

C中均增加1,则浓度商：
则平衡向右移动

D中均减少1 mol.,则浓度商：　 　
则平衡向左移动

答案选BC
4.某温度下，在一容积固定的密闭容器中进行反应：
2x(g)+Y(g) 2R(g)
反应达到平衡时，X.Y 和R分别为4 mol, 2mol和4mol,保持温度和容积不变，按2：1：2向该密闭容器中充入X、Y和R三种气体，则平衡移动方向为（ ）
A.不移动 B. 向左移动 C. 向右移动 D.无法确定
解析：保持温度和体积不变，向另一密闭容器中充入X.Y和R分别为4 mol.,2 mol.和4 mol. ，则平衡不移动。然后再将这两个容器合并，即合并后的容器体积是原容器体积的两倍，由于各物质浓度不变，故平衡不移动。然后将容器体积压缩为原容器体积，即相当于增大压强，平衡将向着气体体积减小的方向移动，即反应向右移动。答案选C
5、高炉炼铁的总反应为：Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g），请回答下列问题：
（1）一定温度下，在体积固定的密闭容器中发生上述反应，可以判断该反应已经达到平衡的是（ ）
A．密闭容器中总压强不变 B．密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．c（CO）= c（CO2） E．Fe2O3的质量不再变化
（2）一定温度下，上述反应的化学平衡常数为3.0，该温度下将4molCO、2molFe2O3、6molCO2、5molFe加入容积为2L的密闭容器中，此时反应将向 反应方向进行（填“正”或“逆”或“处于平衡状态”）；反应达平衡后，若升高温度，CO与CO2的体积比增大，则正反应为 反应（填“吸热”或“放热”） 。
（2）温度不变，该反应化学平衡常数[K=c3(CO2)/c3(CO)]不变；起始时c3(CO2)/c3(CO)=(6/2) 3/(4/2) 3=27/8>K=3.0，则此时反应必须向逆反应方向进行，使生成物浓度减小、反应物浓度增大，c3(CO2)/c3(CO)的比值才能减小为3.0，才能达到该温度下的化学平衡；由于化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则该反应的平衡常数为c(E)/[c2(A)·c(B)]；升高温度，CO与CO2的体积比增大，后者说明平衡向逆反应方向移动，前者导致平衡向吸热反应方向移动，即逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应；
6、在一定温度条件下，对于已达到平衡的可逆反应： FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3，在此溶液中作如下处理，化学平衡逆向移动的是( )
A.加入少量的KCl固体 B.加入少量FeCl3固体 C.减少Fe(SCN)3的浓度 D.加水稀【答案】D
【解析】该反应的本质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，任意时刻的浓度商为。因为KCl没有参加反应，因此改变KCl的量不会影响到平衡的移动，故A项错误；加入少量FeCl3固体或减少Fe(SCN)3的浓度，均会使Qc＜K，平衡正向移动，故B、C均错误；加水稀释，使c(Fe3+)、c(SCN-)和c(Fe(SCN)3)的浓度均减小，但c(Fe3+)·c(SCN-)减小的更快，使Qc＞K，平衡逆向移动，故D正确。

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