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一篇干货教给你是什么影响了平衡移动

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今天小编给各位分享化学平衡移动的知识,文中也会对其通过一篇干货教给你是什么影响了平衡移动和为什么增大压强,平衡往体积减小的方向移动?等多篇文章进行知识讲解,如果文章内容对您有帮助,别忘了关注本站,现在进入正文!

内容导航:
  • 一篇干货教给你是什么影响了平衡移动
  • 为什么增大压强,平衡往体积减小的方向移动?
  • 怎么可以理解化学平衡移动,以及压强对化学平衡的影响
  • 化学平衡的移动方向是怎么样的,请从浓度,压强,温度分别说明
  • 一、一篇干货教给你是什么影响了平衡移动

    化学平衡真真正正的是高中化学的一大难点,真正详细解释不是一天半天能说完的,我们在考试中最难啃的骨头就是这一块,影响平衡移动的因素通常是我们在做题时需要考虑的,那么影响平衡移动的条件都有哪些?平衡常数是什么?这些问题你是否都搞明白了呢?今天化学姐就给同学们奉上一篇干货,好好讨论一下到底是什么影响了化学平衡的移动!

    影响化学平衡的条件1化学平衡移动

    可逆反应的平衡状态是在一定条件下(浓度、温度、压强)建立起来的,当条件发生改变时,原平衡状态被破坏,并在新条件下建立起新的平衡。此过程可表示为:

    (1)化学平衡移动:可逆反应中就化学平衡的破坏、新化学平衡的建立的过程。

    (2)化学平衡移动的原因:反应条件的改变,移动的结果是正逆反应速率发生变化,平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。

    (3)化学平衡移动的特征:

    从反应速率来看:若有v正=v逆到v正≠v逆某条件下平衡,再到这样的过程表明化学平衡发生了移动。

    从混合物组成来看:各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化,最后在新条件下保持新的一定,同样表明化学平衡发生了移动。

    (4)化学平衡移动的方向:

    若外界条件改变,引起v正>v逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动。

    若外界条件改变,引起v正<v逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动。

    若外界条件改变,引起v正和v逆都发生变化,如果v正和v逆能保持相等,化学平衡就没有发生移动。

    2影响化学平衡的条件

    参加反应的物质的性质是影响化学平衡的内在因素,影响化学平衡的外界条件主要有浓度、压强和温度等。外界条件的改变对化学平衡的影响实质上是通过改变正、逆反应速率来实现的。

    (1)浓度对化学平衡的影响

    结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减少生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减少反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。

    若其他条件不变,一次性改变浓度对化学平衡的影响如下所示:

    注意:

    a.由于增加固体或纯液体的浓度是常数,改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小,所以化学平衡不移动。

    b.在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应浓度减小,生成物浓度也减小,v正、v逆的量减小,但减小的程度不同,总的结果使化学平衡向反应方程式中化学计量增大的方向移动。

    c.在生产中适当增大廉价的反应物浓度,使化学反应向正反应方向移动,可提高价格较高原料的转化率,以降低生产成本。

    (2)压强对化学平衡的影响

    结论:在其他条件不变的情况,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的反应方向移动,减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。

    若其他条件不变,一次性改变压强时,有如下表格:

    注意:

    a.化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程,就化学平衡的破坏就是改变v正=v逆的关系。因此,无气态物质存在的化学平衡,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使气态物质存在的化学平衡发生移动。

    b.如,等可逆反应,由于反应前后气体体积守恒,改变压强后,正逆反应速率同时、同程度的改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。

    c.在容积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡,若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体,化学平衡不移动,原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。例如可逆反应

    ,达到平衡后,在温度和气体体积不变的条件下充入Ar,因c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均未发生变化,故化学平衡不移动。

    d.在容积可变的恒压容器中,冲入一种不反应的气体,此时虽然总压强不变,但各气态物质的浓度改变,则应考虑平衡发生移动的问题。

    e.溶液稀释或浓缩与气体减压或增压的化学平衡移动规律相似。

    (3)温度对化学平衡的影响

    结论:在其他条件不变的情况,温度升高,化学平衡向着吸热方向移动,温度降低,化学平衡向着放热方向移动。

    若其他条件不变,一次性改变温度时,有如下表格:

    注意:

    a.若某反应的正方向为放(吸)热反应,则逆反应必为吸(放)热反应。吸收的热量数值相等,但符号相反。

    b.对同一反应,升高温度,是v正、v逆都增加,但吸热反应的倍数更大,即v正>v逆,平衡向吸热方向移动。反之,降低温度使v正、v逆都减小,但v逆>v正平衡向着吸热方向移动。

    (4)催化剂对化学平衡的影响

    使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等效的,所以平衡不移动。但应注意,虽然催化剂不使化学平衡移动,但使用催化剂可影响逆反应达到平衡的时间。如下图是使用催化剂对反应;的影响图像。

    (5)浓度、压强和温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理(也叫勒夏特列原理):如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度),平衡就像能够减弱这种改变的方向移动。

    注意:

    对勒夏特列原理中“减弱这种改变”的理解是:增大反应物(的浓度)时,平衡将向反应物(的浓度)减小的方向移动;增大压强时,平衡将向气体体积缩小的方向移动;升高温度时,平衡将向吸热反应的方向移动。

    勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系,对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程军不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。

    3化学平衡常数

    (1)概念:在一定温度下,当一个可逆过程达到化学平衡时,生成物浓度幂之积于反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,用符号K表示。

    对于一般的可逆反应,

    在一定温度下

    化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数,只要温度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。

    (2)注意:

    化学平衡常数K只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。

    化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现,化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志,能够表示出可逆反应进行的完全程度。

    K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正向反应进行的程度越大,技改反应进行得越完全,反应物转化率越大。反之,就越不完全,转化率就越小。一般地说,K>105时,该反应进行得就基本完全了。

    反应物或生成物中固体和纯液体存在时,由于其浓度可以看作“1”而不代入公式。

    化学平衡常数是指某一具体反应的常数。若反应方向改变,则化学平衡常数改变。若方程中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,化学平衡常数也会改变。

    (3)化学平衡常数的应用。

    可以利用化学平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。

    如:对于可逆反应,

    在一定温度的任意时刻,反应物与生成物的浓度如下关系:

    Qc叫该反应的浓度商。

    a.当Qc>K时,反应要达到平衡,必须减小c(C)和c(D),增大c(A)和c(B),所以反应要逆向进行达到平衡,即v逆>v正。

    b.当Qc=K时,反应极为平衡状态,平衡不移动。

    c.当Qc<k< font="">时,反应要达到平衡,必须增大c(C)和c(D),减小c(A)和c(B),所以反应要正向进行达到平衡,即v正>v逆。

    通过(1)、(2)、(3),可以判断浓度改变时,平衡是否发生移动以及反应进行的方向。

    利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。

    4分析化学平衡移动的一般思路

    化学平衡建立的实质是v正=v逆,因此只要是外界条件改变导致v正≠v逆,化学平衡都会发生移动。即改变条件使v正>v逆时,化学平衡将向正反应方向移动;改变条件使v正<v逆时,化学平衡将向逆反应方向移动;改变条件使v正=v逆时,化学平衡不移动,但反应速率有变化。

    因此,判断化学平衡移动的方向的一般思路是:运用勒夏特列原理分析外界条件的改变对v正、v逆的影响,再通过比较v正、v逆的相对大小,来判断平衡是否移动及平衡移动的方向。其解题思路图如下:

    应用上述方法分析时还应注意:

    (1)不要把平衡的移动与反应速率的变化混同起来。如化学平衡向正反应方向移动时不一定v正增大而v逆减小。

    (2)不要把平衡的移动与物质浓度的变化混同起来。如平衡向正反应方向移动时,反应物的浓度不一定减小。

    (3)不要把平衡的移动与反应物的转化率混同起来。如改变温度使平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率都将提高;但当增大一种反应物的浓度,使平衡向正方应方向移动时,只会是另一种反应物的转化率提高,而其本身的转化率却降低。

    5有关化学平衡图像题的解法和类型

    一看可逆反应的特征:该反应是吸热反应还是放热反应,是气体总体积扩大、缩小,还是不变化的反应;

    二看外界条件的变化:横坐标是时间、浓度、压强还是温度,纵坐标是浓度、转化率还是物质的百分含量等;

    三看曲线变化的趋势:每条曲线的变化趋势是上升还是下降,曲线有无断点、最指点。

    由以上“三看”,再结合勒夏特列原理,即可解答有关化学平衡的图像题。

    六种图像的特点和解题思路:

    (1)已知反应物、生成物的量(物质的量、浓度)随时间变化的曲线,推断反应的方程式。

    解答这类图像题应抓住三点:

    物质的量减少的是反应物,物质的量增加的是生成物;反应前后物质的量不变的可能是催化剂。

    反应一段时间后,各物质的量保持不变且都大于零,则该反应是可逆反应,需用可逆号连接;若一段时间后,某物质的量减少至零或趋向于零,说明该反应是不可逆反应,需用等号连接。

    根据相同时间内各物质的化学反应速率(或物质的量浓度的改变量)之比等于化学方程式中的化学计量数之比,可求出化学方程式的化学计量数。

    如上图中反应物是X、Y,生成物是Z,催化剂是W;反应为可逆反应;n(X):n(Y):n(Z)=3:2:3,则发生的反应为

    (2)已知反应的速率(v正、v逆)与时间的关系曲线,推测改变的单一反应条件。

    解答这类图像题应抓住三点:

    改变条件使平衡移动的瞬间若曲线是连续的,则改变的单一反应条件是物质的浓度发生改变所致;改变条件使平衡移动的瞬间若曲线出现断点,则改变的单一反应条件要么是温度改变,要么是压强改变;改变条件平衡不移动但反应速率变化,此时曲线也出现断点,则改变的单一反应条件要么是使用了催化剂,要么是反应前后气体分子总数不变的可逆反应中压强改变所致。

    若新平衡时反应速率比原平衡的大,则改变的条件应是增大物质的浓度、压强或升高温度,或使用正催化剂,如图甲、丙;若新平衡时反应速率比原平衡的小,则改变的条件是减小物质的浓度,或减小压强,或降低温度,或使用负催化剂,如图乙。

    根据改变条件的瞬间与的相对大小可判定平衡移动的方向,进而确定改变的条件是增大还是减小反应物(或生成物)的浓度;反应是吸热反应还是放热反应;反应中左右两边气体物质的化学计量数之和的大小关系;使用的是正催化剂还是逆催化剂。

    如上图中,图甲是增大反应物的浓度所致,平衡将向正反应方向移动;图乙可以是减小压强所致,平衡将向逆反应方向移动,且反应中左边气体物质的化学计量数之和大于右边气体物质的化学计量数之和;也可以是降低温度所致,平衡将向逆反应方向移动,且正反应是吸热反应。图丙可以是增大压强所致,平衡不发生移动,且反应前后气体分子总数不变;也可以是使用适宜的催化剂所致,平衡不发生移动。

    (3)已知不同温度或压强下,反应物的转化率α与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。

    解答这类图像题应抓住三点:

    先拐先平,数值大”原则,分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡时所需时间的长短可推知反应所需的条件。若为温度变化引起,则温度较高时,反应达到平衡所需的时间较短,温度较低时,反应达到平衡所需的时间较长;若为压强变化引起,则压强较大时,反应达到平衡所需的时间较短,压强较小时,反应达到平衡所需的时间较长;若为是否使用催化剂引起,则使用适宜催化剂时,反应达到平衡所需的时间较短,不使用催化剂时,反应达到平衡所需的时间较长。

    再由不同反应条件下反应达到平衡时反应物的转化率(αA)的变化判断出平衡移动的方向,进而得出反应的热效应(温度变化引起时)反应中左右气体物质的化学计量数之和的大小关系(压强变化引起时),以及是否使用催化剂。

    要掌握这类图像的正误判断方法

    如上图中,图甲中T2>T1,温度升高,A的转化率降低,平衡将向逆反应方向移动,则正反应为放热反应;图乙中p1>p2,增大压强,A的转化率升高,平衡将向正反应方向移动,则正反应为气体体积缩小的反应;图丙中,若曲线b是不使用催化剂时的反应情况,则曲线a是表示使用适宜催化剂时的反应情况。

    (4)已知不同温度或压强下反应物(或生成物)的含量是时间关系的曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。

    解答这类图像的分析思路跟(3)基本相同。

    (5)已知不同温度下的转化率—压强图像或不同压强下的转化率—温度图像,推断可逆反应的热效应或反应的气体物质间的化学计量数的关系。

    解答这类图像题应抓住四点:

    1此类图像中,每一条曲线均为相同温度下不同压强是的平衡转化率曲线,也就是说曲线上的每一个点都对应一个温度、压强下的平衡状态。

    2“定一议二”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应的气体物质间的化学计量数的大小关系。

    3也可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。

    4值得注意的是此类图中只要起始状态相同,则在不同温度下的转化率—压强图像或在不同压强下的转化率—温度图像中的各曲线是不可能相交的。

    如上图,图甲中,温度升高,A的转化率提高,表明平衡将向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;压强增大,A的转化率也提高,表明平衡将向正反应方向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。

    6惰性气体的加入对化学平衡的影响

    (1)恒温恒容下,向化学平衡体系中通入“惰性气体”(这里把与平衡混合物各组分均不反应的气体都成为惰性气体),虽然能使反应体系的总压强增大,但并不改变原平衡体系中各组分的浓度,因此,化学平衡不发生移动。

    (2)恒温恒压下,向化学平衡体系中通入“惰性气体”,要保持反应体系的总压强不变,则容器的体积必然增大,即相当于原平衡体系的压强减小,因此,化学平衡将向着气体体积增大的方向移动。注意:对于反应前后气体物质的总体积不变的可逆反应,在此情形下,平衡将不发生移动。

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    一、为什么增大压强,平衡往体积减小的方向移动?

    增大压强体积减小是容器体积,而平衡是向气体体积减少的方向移动,增压可理解为改变了物质量浓度,换而言之为物质的量浓度增加了,那平衡方向移动必然是往体积减小的方向。

    比如一个密闭容器中间有个活塞将容器分成两个腔,这个增大压强的过程是在一个腔内冲入空气,过程瞬间完成,这个腔内的压强变大了,活塞会移动,效果是,使另一个腔的体积减小。

    扩展资料:

    平衡移动

    在化学反应条件下,因反应条件的改变,使可逆反应从一种平衡状态转变为另一种平衡状态的过程,叫化学平衡的移动。化学平衡发生移动的根本原因是正逆反应速率不相等,而平衡移动的结果是可逆反应到达了一个新的平衡状态,此时正逆反应速率重新相等(与原来的速率可能相等也可能不相等)。

    影响化学平衡移动的因素主要有浓度、温度、压强等。

    平衡过程

    1、过程(动力学角度)

    从动力学角度看,反应开始时,反应物浓度较大,产物浓度较小,所以正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行,反应物浓度不断减小,产物浓度不断增大,所以正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大。

    当正、逆反应速率相等时,系统中各物质的浓度不再发生变化,反应就达到了平衡。此时系统处于动态平衡状态,并不是说反应进行到此就完全停止.

    2、过程(微观角度)

    从微观角度讲则是因为在可逆反应中,反应物分子中的化学键断裂速率与生成物化学键的断裂速率相等所造成的平衡现象。

    二、怎么可以理解化学平衡移动,以及压强对化学平衡的影响

    如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够
    减弱这种改变的方向
    移动。

    比如
    2NO2==可逆==N2O4
    (正反应放热)

    两边都是气体,左边分子数多,右边分子数少。所以右边的体积大。

    根据上述原理:“如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够
    减弱这种改变的方向
    移动。”(黑体字很重要)

    如果增大压强(只压缩气体,不充入气体),那么导致容器的体积减小,反应就向体积增大的方向移动,也就是向左。
    (“增大体积”能够减弱“体积减小”的趋势,不知这样说你能否明白)

    反之则向右移动。

    如果升高温度,意味着体系的热量增多,平衡会向吸热反应的方向移动。(吸热能够减弱热量增多的趋势)

    ……

    三、化学平衡的移动方向是怎么样的,请从浓度,压强,温度分别说明

    影响平衡移动的因素有浓度、压强和温度三种。
    1.浓度对化学平衡的影响
    在其他条件不变时,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;减小反应物浓度或增大生成物浓度, 平衡向逆反应方向移动。
    2.压强对化学平衡的影响
    在有气体参加、有气体生成而且反应前后气体分子数变化的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动;减小压强(指增大气体体积使压强减小),平衡向气体体积增大的方向移动。 例如:在反应N2O4(g)---2NO2(g)中,假定开始时N2O4的浓度为1mol/L,NO2的浓度为2mol/L,化学平衡常数K=2^2/1=4;体积减半(压强变为原来的2倍)后,N2O4的浓度变为2mol/L,NO2的浓度变为4mol/L,化学平衡常数K变为4^2/2=8,化学平衡常数K增大了,所以就要向减少反应产物(NO2)的方向反应,即有更多的NO2反应为N2O4,减少了气体体积,压强渐渐与初始状态接近.
    注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡.
    3.温度对化学平衡的影响
    在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
    以上三种因素综合起来就得到了勒夏特列原理(Le Chatelier's principle)即平衡移动原理:
    如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
    说明:
    催化剂只能缩短达到平衡所需时间,而不能改变平衡状态(即百分组成)

    可用勒夏特列原理定性地说明浓度对化学平衡的影响——增加反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向生成物方向移动,增加生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向反应物方向移动。
    利用化学平衡的概念,对比化学平衡常数K和J大小,可以判断系统中的反应混合物是否达到平衡,以及平衡将向哪个方向移动。即:J 〉K,平衡向左移动;J〈 K,平衡向右移动;J = K,达到平衡状态。这一关系式被称为化学平衡的质量判据,是与上面的能量判据相对应的。为便于记忆,可缩写为:
    J K
    自然,我们作此判断时假设反应不存在动力学的障碍。若系统的动力学性质不明,以上判断仅为反应方向的预测。

    选自百度百科

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