高考化学-化学平衡移动前后各物理量的变化分析

专题讲座七化学平衡移动前后各物理量的变化分析化学平衡是有条件的平衡，当条件发生改变时，化学平衡状态就会被破坏，在新的条件下建立起新的平衡。化学平衡移动前后，某些物理量也随之变化。1．化学平衡移动前后反应速率的变化v(正)、v(逆)的相对大小关系决定了化学平衡的移动与否。该类题目的考查实质上还是考查外界因素对反应速率的影响。(1)如果已知化学平衡图像，通过图像可以分析改变某一个因素后正逆反应速率的变化情况。ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图1所示，则A点与B点的反应速率和A点与C点的反应速率关系可以比较：因为A、C温度相同，压强不同，C点的压强比A点的压强大，则C的反应速率大，即v(C)v(A)；因为A、B的压强相同，温度不同，反应为吸热反应，NO2的含量越高，说明温度越高，所以反应速率v(A)v(B)。如对于反应N2O4(g)2NO2(g)(2)如果已知反应速率图像，可以通过图像判断出反应过程中改变的外界因素和化学平衡移动的方向。ΔH0，改变某个因素后化学反应速率的改变如图2所示，则从图像可以判断平衡向正反应方向移动，改变的条件只能是增大反应物的浓度。如对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)2．平衡移动后反应体系中各物质的物质的量、反应物的转化率、浓度及百分含量的变化该类题目考查的实质是外界因素对化学平衡的影响。我见过很多人，补肾用药全靠凭感觉，自己本身是阳虚体质，感觉自己肾虚了，就去买六味地黄，越吃越虚，最后还抱怨吃中药没效果有些人本来是肾阴虚体质，也不管三七二一，买鹿茸，人参，牛鞭等热性大的去补，补的结果的，一吃就上火，嘴补烂的很多，把身体补坏的大有人在，你说说这些人不是拿钱买罪受，吃饱撑的吗。所以想要正确补肾，还是要找对人，跟你们介绍一位老中医，他的薇-亻言msdf003，咨询了就知道(2)如果已知改变的某一个条件，则可以考查反应前后体系中各物质的物质的量、转化率、浓度、体积、百分含量的改变。如已知反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH0，改变外界条件后各量的变化如表所示(注：“↑”表示增大，“↓”表示减小)。用勒夏特列原理“化学平衡只能减弱外界因素对平衡的影响，不能恢复到原来的程度”来判断。如缩小容积(加压)时，平衡正向移动，但各物质c都增大。3．平衡不发生移动，也可能有物理量的变化如平衡体系：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH0，增大压强，平衡不移动，但c、ρ都会增大。【例1】在容积可变的密闭容器中存在如下反应：下列分析中不正确的是()A．图Ⅰ可体现t0时升高温度对反应速率的影响B．图Ⅱ可体现t0时增大压强(缩小体积)或使用催化剂对反应速率的影响2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)ΔH0。该可逆反应的反应速率－时间、转化率－时间关系图如下：C．图Ⅲ可体现催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂D．图Ⅲ可体现温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高[解析]升高温度平衡向逆反应方向移动，且正逆反应速率都增大，所以A对；增大压强或使用催化剂，正逆反应速率都增大，且平衡不发生移动，B对；使用催化剂对平衡没有影响，A的转化率不变，C错；因为乙先达到平衡，所以乙的温度高，升高温度平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，D对。[答案]C【例2】在溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100mol·L－1、c(B)＝0.200mol·L－1及c(C)＝0mol·L－1。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题：(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：②___________________________________________________；③__________________________________________________。(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________。(3)该反应的ΔH________0，其判断理由是_________________________________________________________________________。[解析](1)②与①相比，反应物A的起始浓度和平衡浓度相同，但达到平衡所用的时间缩短，说明化学平衡没有发生移动，只是反应速率加快了。由于该反应是在溶液中进行的，改变压强不会影响化学反应速率，改变温度会改变化学反应速率和使化学平衡移动，所以反应②应为使用了催化剂；③与①相比，平衡时间缩短，A的平衡浓度减小，说明化学平衡向正反应方向移动了，故改变的反应条件为升高温度，该反应的正反应是吸热反应。(2)对于实验②A＋2BC初始浓度/(mol·L－1)0.1000.2000变化浓度/(mol·L－1)0.0400.0800.040平衡浓度/(mol·L－1)0.0600.1200.040B的平衡转化率为：0.080mol·L－10.200mol·L－1×100%＝40%即实验③达到平衡时C的浓度为0.060mol·L－1。[答案](1)②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小(2)40%(或0.4)0.060mol·L－1(3)升高温度平衡向正方向移动，故该反应是吸热反应对于实验③A＋2BC初始浓度/(mol·L－1)0.1000.2000变化浓度/(mol·L－1)0.0600.1200.060平衡浓度/(mol·L－1)0.0400.0800.060本小节结束请按ESC键返回