小專題復習課(六)化學平衡移動前后各物理量的變化分析

（六）化學平衡移動前后各物理量的變化分析化學平衡是中學化學原理的重要內容，也是高考的熱點和重點內容。在化學平衡移動前后，有多個物理量發(fā)生變化。分析這些物理量的變化，不僅能夠考查學生對化學反應速率、化學平衡內容及其影響因素的理解程度，還能將兩者聯(lián)系起來，綜合考查學生對該部分內容的綜合理解、應用能力。高考常以選擇題或非選擇題的一部分的形式考查，也常結合圖表，同時考查學生從圖表中獲取信息，運用數(shù)據(jù)得出結論的能力。化學平衡是有條件的平衡，當條件發(fā)生改變時，化學平衡狀態(tài)就會被破壞，在新的條件下建立起新的平衡。化學平衡移動前后，某些物理量也隨之變化?；瘜W平衡Ⅰv（正）=v(逆)反應混合物中各組分含量恒定改變條件V(正)≠v（逆）一定時間后化學平衡Ⅱv′（正）=v′(逆)新反應混合物中各組分含量恒定化學平衡移動1.化學平衡移動前后反應速率的變化v(正)、v(逆)的相對大小關系決定了化學平衡的移動與否。該類題目的考查實質上還是考查外界因素對反應速率的影響。(1)如果已知化學平衡圖像，通過圖像可以分析改變某一個因素后正逆反應速率的變化情況。如對于反應N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝+57kJ·mol－1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖1所示，則A點與B點的反應速率和A點與C點的反應速率關系可以比較：因為A、C溫度相同，壓強不同，C點的壓強比A點的壓強大，則C的反應速率大,即v(C)>v(A)；因為A、B的壓強相同，溫度不同，反應為吸熱反應，NO2的含量越高，說明溫度越高，所以反應速率v(A)>v(B)。(2)如果已知反應速率圖像，可以通過圖像判斷出反應過程中改變的外界因素和化學平衡移動的方向。如對于可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，改變某個因素后化學反應速率的改變如圖2所示，則從圖像可以判斷平衡向正反應方向移動且改變的條件只能是增大反應物的濃度。2.平衡移動后反應體系中各物質的物質的量、反應物的轉化率、濃度及百分含量的變化該類題目考查的實質是外界因素對化學平衡的影響。(1)如果已知反應前后反應體系中各物質的物質的量、體積、轉化率、濃度和百分含量等的變化，可以考查在這個變化過程中改變的外界因素。如已知反應C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，在反應達到平衡后改變某一個條件，使H2O(g)的物質的量濃度減少，CO(g)的物質的量濃度和H2的物質的量濃度增加，則改變的條件可能是升高溫度。(2)如果已知改變的某一個條件，則可以考查反應前后體系中各物質的物質的量、轉化率、濃度、體積、百分含量的改變。如已知反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，改變外界條件后各量的變化如表所示(注：“↑”表示增大，“↓”表示減小)。正向移動縮小容積充入氮氣改變條件降低溫度正向移動平衡移動方向nn%↓NH3

H2

N2

正向移動N2

H2

NH3

↓↑↓↓↓↑↑↑↓↓↑↓↓↓↑↑正向移動縮小容積充入氮氣改變條件降低溫度正向移動平衡移動方向ca↓NH3

H2

N2

正向移動N2

H2

↑↓↓↑↑↑↓↑↑↑↑↑↑↑可利用勒夏特列原理“化學平衡只能減弱外界因素對平衡的影響，不能恢復到原來的程度”來判斷。如縮小容積(加壓)時，平衡正向移動，但各物質c都增大。3.平衡不發(fā)生移動，也可能有物理量的變化如平衡體系：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH＜0，增大壓強，平衡不移動，但c、ρ都會增大?！居柧?】已知反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。下列有關該反應的圖像及敘述正確的是()A．加入適當?shù)拇呋瘎┖螅讏D中的E和ΔH都減小B．乙圖中t1時刻反應達到化學平衡狀態(tài)C．丙圖可以表示其他條件不變時，壓強對反應的影響D．丁圖中α可以表示SO2的轉化率【解析】選D。催化劑只能改變活化能，使E值減小，加快反應速率，但是不能改變反應熱ΔH，A錯；反應達到平衡后各物質的物質的量都不再發(fā)生變化，B錯；圖丙中因為B比A先達到平衡，所以B的壓強比A的壓強大，增大壓強，SO3的物質的量應增加，不是減少，C錯；當SO2和O2的物質的量比為2∶1時，SO2和O2的轉化率相同，當SO2與O2的比值大于2∶1后，比值越大，SO2的轉化率越小，D項正確。【訓練2】對于可逆反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，下列研究目的和示意圖相符的是()研究目的示意圖A壓強對反應的影響(p2>p1)B溫度對反應的影響C平衡體系增加N2的濃度對反應的影響D催化劑對反應的影響【解析】選C。選項A圖中p1條件下反應先達到平衡狀態(tài)，即p1>p2，與題目中p2>p1相矛盾，A錯誤；升高溫度，上述平衡逆移，N2的轉化率降