化學(xué)平衡的規(guī)律 -備考資料

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化學(xué)平衡的規(guī)律

1、極端假設(shè)法解“化學(xué)平衡等同性”的問題

對一可逆反應(yīng),在一定條件下,反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可以建立等同平衡狀態(tài),

化學(xué)平衡的規(guī)律

。也就是說,不同的起始條件可以達到等同平衡狀態(tài)。這里所說的等同平衡狀態(tài)有兩種情況:

(1)當(dāng)溫度和體積一定 (即恒溫恒容)時,指平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,此時各不同的起始狀態(tài)實際上是同一起始狀態(tài)。判斷的方法是:將生成物按方程式中各物質(zhì)的系數(shù)完全歸至反應(yīng)物(極端假設(shè)法),若對應(yīng)物質(zhì)的數(shù)值(物質(zhì)的量)相同即等同平衡狀態(tài);若不同,則不是等同平衡狀態(tài)。

【注意】各不同的起始狀態(tài),對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,其濃度相同或百分含量也相同。

“恒溫恒容”特例:2HI(g)H2(g)+ I2(g),因為該類型反應(yīng)的特點是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,所以也是“恒溫恒壓”。

(2)當(dāng)溫度和壓強一定(體積可變,即恒溫恒壓)時,指平衡時各物質(zhì)的濃度相同或百分含量相同。此時各不同的起始狀態(tài),經(jīng)過將生成物按方程式中各物質(zhì)的系數(shù)完全歸至反應(yīng)物(極端假設(shè)法)后,只要對應(yīng)反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比相同,就會達到等同平衡狀態(tài)。

【注意】各不同的起始狀態(tài),對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量可能不同,但是其濃度相同或百分含量相同。

2、反應(yīng)物用量的改變對轉(zhuǎn)化率的一般規(guī)律

(1)若反應(yīng)物只有一種:aA(g)  bB(g) + cC(g),在不改變其他條件時,增加A的量平衡向正反應(yīng)方向移動,但是A的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關(guān):(可用等效平衡的方法分析)。

①若a = b + c :A的轉(zhuǎn)化率不變;

②若a > b + c : A的轉(zhuǎn)化率增大;

③若a < b + c  A的轉(zhuǎn)化率減小。

(2)若反應(yīng)物不只一種:aA(g) + bB(g)  cC(g) + dD(g),

①在不改變其他條件時,只增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是A的轉(zhuǎn)化率減小,而B的轉(zhuǎn)化率增大。

②若按原比例同倍數(shù)地增加A和B,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關(guān):

若 a + b=c + d,A、B的轉(zhuǎn)化率都不變;

若a + b>c + d,A、B的轉(zhuǎn)化率都增大;

若a + b<c + d,A、B的轉(zhuǎn)化率都減小,

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3、充入“惰性氣體”增大壓強判斷各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化 

對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),(a+b ≠c+d,)在壓強變化導(dǎo)致平衡移動時,學(xué)生感到困惑的主要是充入“惰性氣體”化學(xué)平衡朝哪個方向移動?轉(zhuǎn)化率如何變化?可歸納為以下兩方面:

(1)恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”,化學(xué)平衡不移動。因平衡體系的各組分濃度均未發(fā)生變化,故各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。

(2)恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”,化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動。因為此時容器容積必然增大,相當(dāng)于對反應(yīng)體系減壓,繼而可判斷指定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率變化。

4、NO2、N2O4平衡問題2NO2(g)N2O4(g)

(1)恒溫、恒容的條件下,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:可視為加壓,平衡都向右移動,達到新平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率都增大,N2O4 的轉(zhuǎn)化率將減小。NO2體積分?jǐn)?shù)減小,N2O4體積分?jǐn)?shù)增大,混合氣體相對分子質(zhì)量增大。

(2)壓強減小,容器體積會擴大,不管平衡是否移動,向何方向移動,平衡體系中各物質(zhì)的濃度都會減小,由于氣體質(zhì)量不變,所以密度減小。

(3)保持容器體積不變,充入“惰氣”, 各組分的物質(zhì)的量不變,容器體積不變,故各組分濃度均無改變,平衡不發(fā)生移動。

(4)保持壓強不變,充入“惰氣”,容器容積增大,參加反應(yīng)的各組分濃度減小,參加反應(yīng)的各組分的總壓強減小,平衡向氣體體積增大的方向移動

5、用極限假設(shè)法解化學(xué)平衡取值范圍題目的方法和步驟:

(1)分析參照條件的特征;

(2)判定所研究反應(yīng)的進行方向;

(3)確定基準(zhǔn)物質(zhì):若研究的反應(yīng)維持正方向,則以最易不足量(系數(shù)最大)的反應(yīng)物為基準(zhǔn)物質(zhì);若維持逆方向,則以最易不足量(系數(shù)最大)的產(chǎn)物為基準(zhǔn)物質(zhì)。

(4)假設(shè)兩個極限點,即假設(shè)基準(zhǔn)物質(zhì)完全消耗和完全沒有消耗兩個極限點,列出兩個方程式,求出最小和最大的極限值,由此確定所求量的取值范圍。

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