從“化學(xué)不平衡”到“化學(xué)平衡”的解題方法總結(jié)
安徽省合肥市長豐縣雙墩鎮(zhèn)合肥北城中學(xué) 李雪松
一、化學(xué)平衡中的幾個(gè)重要概念
(一)化學(xué)平衡的標(biāo)志
可逆反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的一種特殊反應(yīng)類型,它指的是一定條件下,反應(yīng)既能朝著正反應(yīng)方向進(jìn)行,也能向著逆反應(yīng)方向進(jìn)行
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
也就是說,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,這樣每一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率<100%,那么這就牽涉到一個(gè)問題:什么時(shí)候該類反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率最大?肯定是達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)了,那么這就牽涉到判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是不是達(dá)到平衡,以下可以作為標(biāo)志的是:
總結(jié):對(duì)于密閉容器中的可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
【練習(xí)】1.能充分說明可逆反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A.O2的消耗速率等于NO的消耗速率
B.容器內(nèi)始終有N2、O2和NO共存
C.容器內(nèi)反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變
D.單位時(shí)間內(nèi)每生成n mol N2,同時(shí)生成2n mol NO
(二)化學(xué)平衡的移動(dòng)方向
化學(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是濃度、溫度、壓強(qiáng)等客觀因素對(duì)正、逆反應(yīng)速率變化產(chǎn)生不同的影響,使V正≠V逆,原平衡狀態(tài)發(fā)生移動(dòng),根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析解決問題。
1.速率角度
V正>V逆 平衡正向移動(dòng)
V正 2.勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。 3.Q與K的大小關(guān)系 若Q 若Q>K 化學(xué)平衡逆向(向左)移動(dòng) 【注意】不要把V正增大與平衡正向移動(dòng)等同起來,只有V正>V逆時(shí),才會(huì)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 【練習(xí)】某溫度下,反應(yīng)N2O4(g) = 2NO2(g) - Q在密閉容器中達(dá)到平衡,下列說法不正確的是( ) A、體積減小時(shí)將使反應(yīng)速率增大 B、體積不變時(shí)加入少許NO2,將使正反應(yīng)速率減小 C、體積不變時(shí)加入少許N2O4,再度平衡時(shí)顏色變深 D、體積不變時(shí)升高溫度,再度平衡時(shí)顏色變深 答案:B、C (三)化學(xué)平衡的轉(zhuǎn)化率 在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了這樣一種現(xiàn)象:學(xué)生容易把影響v和影響平衡移動(dòng)弄混,再者就是把平衡移動(dòng)的方向和轉(zhuǎn)化率弄混,其實(shí)平衡該怎么移動(dòng)是有方向性的,是遵循勒夏特列原理的,而最后轉(zhuǎn)化率未必會(huì)增大。 要點(diǎn)總結(jié)歸納: 【注意】不要把平衡正向移動(dòng)和原料的轉(zhuǎn)化率提高等同起 (1)若改變反應(yīng)的壓強(qiáng)或溫度使平衡正向移動(dòng),則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大; (2)若使用催化劑,則不會(huì)使平衡正向移動(dòng),也不會(huì)使轉(zhuǎn)化率增大; (3)若改變反應(yīng)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(yīng)物濃度可使其它反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,自身轉(zhuǎn)化率下降; b、若容器體積不變,使其它反應(yīng)物的濃度減小,則自身的轉(zhuǎn)化率也下降; c、對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),達(dá)到平衡后,按原比例同倍數(shù)的增加反應(yīng)物A和B的量: 若a+b 若a+b>c+d, A、B的轉(zhuǎn)化率均增大 若a+b=c+d, A、B的轉(zhuǎn)化率均不變 : A、B的轉(zhuǎn)化率都不變(與系數(shù)無關(guān)) 【練習(xí)】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(dá)到平衡后,容器內(nèi)N2O4的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)( ) 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(jìn)行的同一可逆反應(yīng)達(dá)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(guī)律: