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试析化学平衡化学平衡移动是向左移还是向右移?

最后更新时间:2024-04-18 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:7478 浏览:23735
论文导读:
【摘要】化学平衡的移动方向的判断是高中化学的难点知识,本文从平衡移动方向判断标准入手分析怎样正确判断平衡移动方向,分析几个常见的错误的认识,并阐述平衡移动后有关的特点。
【关键词】 化学平衡移动方向化学反应方向
1006-5962(2012)11(a)-0146-01
化学平衡的移动方向的判断是高中化学的难点知识,不少学生在分析平衡移动方向时,常常犯晕,甚至不少老师在教学中也经常犯错,对于同一个问题,从不同角度分析,往往会得出不同的结论。
如:某温度下,在一体积固定的密闭容器中,充入1mol N2O4,发生反应N2O42NO2,反应达到平衡后,再向容器中充入1mol N2O4,判断此时平衡移动的方向?
在分析该问题时,以下是三种典型的观点:
(1)平衡向右移动了,因为增大了反应物的浓度,平衡向正反应方向移动(向右)移动。
(2)平衡向左移动了,因为再向容器中加入1mol N2O4,和开始加入2mol N2O4达到平衡时的效果一样,在容积固定的密闭容器中,成比例的增大反应物的量,相当于加压过程,所以加压平衡向左进行。
(3)平衡向左移动,理由:再向容器中加入1mol N2O4,达到新平衡时,N2O4所占的比率增加了,所以平衡向左移动了。
以上三个结论看似都有道理,正确的结论是向左移动,之所以会出现向右移动的观点,是因为对化学平衡的移动的概念和化学平衡移动方向的标准没有正确理解,也有不少老师把化学反应的方向和平衡移动的方向混为一谈。本文将阐述平衡移动几个个人观点,若有不妥之处,欢迎批评指正。
1正确认识化学平衡移动的概念和化学平衡移动方向的标准
人教版《选修四》对化学平衡移动是这样定义的:化学反应体系的平衡状态是可以通过改变反应条件(温度、浓度、气体的压强)而发生变化的,这种现象称作化学平衡的移动,简称平衡移动。而化学平衡移动方向的标准是这样定义的:如果有利于增大产物的比率,可以说成是平衡向右移动;反之亦然。可以看出平衡的移动方向是以两个平衡状态的组成来对比,而不是改变组成后的反应方向,所以不要把化学平衡移动方向等价于化学反应进行的方向。
综上所述,化学平衡向右移动的含义是:改变条件后与原平衡相比,新的平衡状态下,正反应的程度更大了,即至少有一种正反应的反应物的转化率增大了;正反应的产物在平衡体系中所占的比率增加了。
反之化学平衡向左移动的含义是:改变条件后与原平衡相比,新的平衡状态下,逆反应的程度更大了,即至少有一种逆反应的反应物的转化率增大了;逆反应的产物在平衡体系中所占的比率增加了。
同理化学平衡不移动的含义是:改变条件后正逆反应的程度均没有改变,即没有一种物质的转化率发生变化;平衡体系中所有物质所占的比率没有发生变化,也就是我们常说的等效平衡。
例1.在一定的温度下,向恒容密闭容器中充入1mol H2和1mol Br2(g),发生可逆反应H2+Br22HBr,达到平衡后,改变以下条件,判断平衡移动方向。
(1)再分别向该容器中充入1mol H2或1mol Br2(g),则平衡向______移动。
(2)若一次性再充入1mol H2和1mol Br2(g),则平衡______移动
分析:第(1)问中,是分别充入一种反应物,充入的物质的转化率降低,另一种物质的转化率增大,所以平衡是向右移动。
第(2)问中,同时再充入1mol H2和1mol Br2(g),平衡时各物质的转化率,各物质的含量均与原平衡相等,两者属等效平衡,所以平衡不移动。
2不能用完全用V正和V逆的相对大小来判断化学平衡移动方向
不少资料都归纳了这样的结论: 达到平衡时改变条件,若V正>V逆,则平衡向右移动;若V正吗,大家看下面的例子:
例2在恒温和恒压条件下,在密闭容器中充入N2和H2,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),达到平衡后,假设此时体积为1L,假设体系中有1mol N2、3molH2和2mol NH3,若再向容器中充入2mol NH3,此时平衡向什么方向移动?
分析:原平衡中N2、H2、NH3的物质的量浓度分别是1mol/L、3mol/L和2mol/L,再加入2mol NH论文导读:大小平判断平衡移动方向不少的资料归纳出这样的结论:QcK,平衡向左移动。很显然这个结论是把化学反应进行的方向和化学平衡移动的方向混为一谈。正确的结论是:QcK,反应向逆反应方向进行。4平衡连续向左移动或连续向右移动,平衡会越走越远吗?例3,在一定温度下,向恒容密闭容器中充入1molCO和1molH2O(g),发生反应
3,此时容器体积变为4/3L, N2、H2、NH3的物质的量浓度变为0.75mol/L、2.25mol/L和3mol/L,显然此时V正减小,V逆增大, V正同样我们也可以找到其它例子,说明若V正>V逆,平衡不一定向右移动,若V正≠V逆,则平衡不一定移动,所以我们不能完全用V正和V逆的相对大小来判断化学平衡移动方向。
3不能用浓度商Qc和平衡常数K的相对大小平判断平衡移动方向
不少的资料归纳出这样的结论:QcK,平衡向左移动。很显然这个结论是把化学反应进行的方向和化学平衡移动的方向混为一谈。正确的结论是:QcK,反应向逆反应方向进行。
4平衡连续向左移动或连续向右移动,平衡会越走越远吗?
例3,在一定温度下,向恒容密闭容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应CO+ H2OCO2+H2并达到平衡状态。
(1)若再充入1molCO,则平衡向_____移动。
(2)在(1)的基础上再充入1mol H2O(g),则平衡向_____移动。
(3)在(2)平衡建立后与原平衡相比,平衡是否发生移动?若移动,是向哪个方向移动?
分析:不难看出:(1)是向右移动,(2)还是继续向右移动,但是(2)建立平衡后与原平衡相比,平衡并没有发生移动,而是与原平衡等效,所以我们可以看出平衡连续向左移动或连续向右移动,平衡不会越走越远。