小專題復(fù)習(xí)課(六)化學(xué)平衡移動前后各物理量的變化分析

（六）化學(xué)平衡移動前后各物理量的變化分析化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)原理的重要內(nèi)容，也是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容。在化學(xué)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(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡內(nèi)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(xué)生對該部分內(nèi)容的綜合理解、應(yīng)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(jié)合圖表，同時考查學(xué)生從圖表中獲取信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力。化學(xué)平衡是有條件的平衡，當(dāng)條件發(fā)生改變時，化學(xué)平衡狀態(tài)就會被破壞，在新的條件下建立起新的平衡?；瘜W(xué)平衡移動前后，某些物理量也隨之變化。化學(xué)平衡Ⅰv（正）=v(逆)反應(yīng)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(xué)平衡Ⅱv′（正）=v′(逆)新反應(yīng)混合物中各組分含量恒定化學(xué)平衡移動1.化學(xué)平衡移動前后反應(yīng)速率的變化v(正)、v(逆)的相對大小關(guān)系決定了化學(xué)平衡的移動與否。該類題目的考查實(shí)質(zhì)上還是考查外界因素對反應(yīng)速率的影響。(1)如果已知化學(xué)平衡圖像，通過圖像可以分析改變某一個因素后正逆反應(yīng)速率的變化情況。如對于反應(yīng)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?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖1所示，則A點(diǎn)與B點(diǎn)的反應(yīng)速率和A點(diǎn)與C點(diǎn)的反應(yīng)速率關(guān)系可以比較：因?yàn)锳、C溫度相同，壓強(qiáng)不同，C點(diǎn)的壓強(qiáng)比A點(diǎn)的壓強(qiáng)大，則C的反應(yīng)速率大,即v(C)>v(A)；因?yàn)锳、B的壓強(qiáng)相同，溫度不同，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，NO2的含量越高，說明溫度越高，所以反應(yīng)速率v(A)>v(B)。(2)如果已知反應(yīng)速率圖像，可以通過圖像判斷出反應(yīng)過程中改變的外界因素和化學(xué)平衡移動的方向。如對于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，改變某個因素后化學(xué)反應(yīng)速率的改變?nèi)鐖D2所示，則從圖像可以判斷平衡向正反應(yīng)方向移動且改變的條件只能是增大反應(yīng)物的濃度。2.平衡移動后反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、濃度及百分含量的變化該類題目考查的實(shí)質(zhì)是外界因素對化學(xué)平衡的影響。(1)如果已知反應(yīng)前后反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、體積、轉(zhuǎn)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(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，在反應(yīng)達(dá)到平衡后改變某一個條件，使H2O(g)的物質(zhì)的量濃度減少，CO(g)的物質(zhì)的量濃度和H2的物質(zhì)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(yīng)前后體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率、濃度、體積、百分含量的改變。如已知反應(yīng)：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?dú)飧淖儣l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?dú)飧淖儣l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(xué)平衡只能減弱外界因素對平衡的影響，不能恢復(fù)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(zhì)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(qiáng)，平衡不移動，但c、ρ都會增大?！居?xùn)練1】已知反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。下列有關(guān)該反應(yīng)的圖像及敘述正確的是()A．加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎┖?，甲圖中的E和ΔH都減小B．乙圖中t1時刻反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)C．丙圖可以表示其他條件不變時，壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響D．丁圖中α可以表示SO2的轉(zhuǎn)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(yīng)速率，但是不能改變反應(yīng)熱ΔH，A錯；反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的物質(zhì)的量都不再發(fā)生變化，B錯；圖丙中因?yàn)锽比A先達(dá)到平衡，所以B的壓強(qiáng)比A的壓強(qiáng)大，增大壓強(qiáng)，SO3的物質(zhì)的量應(yīng)增加，不是減少，C錯；當(dāng)SO2和O2的物質(zhì)的量比為2∶1時，SO2和O2的轉(zhuǎn)化率相同，當(dāng)SO2與O2的比值大于2∶1后，比值越大，SO2的轉(zhuǎn)化率越小，D項(xiàng)正確?！居?xùn)練2】對于可逆反應(yīng)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(qiáng)對反應(yīng)的影響(p2>p1)B溫度對反應(yīng)的影響C平衡體系增加N2的濃度對反應(yīng)的影響D催化劑對反應(yīng)的影響【解析】選C。選項(xiàng)A圖中p1條件下反應(yīng)先達(dá)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(zhuǎn)化率降