化学平衡移动判断.docVIP

化学平衡移动判断 [重点难点概述]　　本期重点讲解反应容器、中间状态、守恒法、等效平衡等在化学平衡移动判断中的运用。　　[例题讲解]　　一、反应容器与化学平衡移动　　例1：在一真空恒容容器中充入1 mol PCl5，加热到200℃时发生如下反应：　　PCl5（气） PCl3（气）＋Cl2（气），反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下，最初投入的是2 mol PCl5，反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%，则m与n的关系正确的是　　A、m n　　 B、m n　　 C、m n　　 D、无法比较　　[分析]本题前后出现两个平衡状态的相同点：体积相同、温度相同；不同点：充入的反应物物质的量不同。因为本反应正反应方向是气体体积增大的方向，反应达平衡后容器内压强不同。反应达平衡过程中压强越大平衡越不易向正反应方向移动。　　答案：B　　例2：在一真空恒压容器中盛有1 mol PCl5，加热到200℃时发生如下反应：　　PCl5（气） PCl3（气）＋Cl2（气），反应达到平衡PCl5所占体积分数为m%，若在同一容器同一温度下，最初投入的是2 mol PCl5，反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%，则m与n的关系正确的是　　A、m n　　 B、m n　　 C、m n　　 D、无法比较　　[分析]本题前后出现两个平衡状态的相同点：压强、温度相同；不同点：体积不相同。尽管反应初始时投入的PCl5物质的量不同，但反应达平衡后容器内压强相同。反应达平衡后各物质百分含量相同。　　答案：C　　小结：上述两题在容器的特点上不相同，可见对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须得相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。　　二、中间状态在平衡移动分析中的运用　　例3：在一个活塞式的反应容器中，通入2molSO2和1molO2，于500℃下发生化合反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通入2molSO2和1molO2，第二次刚通入后反应速率的变化及最终SO3的含量的有关叙述正确的是　　A、V正增大，V逆减小， SO3的百分含量增加　　B、V正增大，V逆不变， SO3的百分含量不变　　C、V正增大，V逆增大， SO3的百分含量无法判断　　D、V正增大，V逆减小， SO3的百分含量保持不变　　分析：本题既要比较正逆反应速率的变化情况，又要判断平衡移动方向和SO3百分含量的变化情况，头绪较多。分析中可引入一个中间反应阶段，见下图： 容器1、2的温度、压强相等，容器2的体积为容器1的两倍。容器2中插有一个隔板将其体积一分为二，假设：容器2右侧不发生反应，左侧部分中的气体与容器1同时开始反应达到平衡，由于它们投料、温度、压强均相等，平衡混合物中各物质的浓度也相等。抽去容器2中的隔板，假设气体迅速扩散均匀，在抽去容器2中的隔板瞬间容器中各物质的浓度变化情况，容器2中SO2和O2浓度比容器1中大，容器2中SO3浓度比容器1中小，开始时V正增大，V逆减小，平衡向正反应方向移动；由于它们投料、温度、压强均相等，随后又逐渐恢复到原反应速率和原平衡状态，SO3的百分含量保持不变。 答案：D　　小结：两个平衡状态间有两个或两个以上条件不相同，想方设法控制尽可能多的条件在分析过程中保持不变，仅变化一个关键条件就需要在两个平衡状态间引入一个新的状态。　　三、极值法　　例4：在密闭容器中充入1molCO和1molH2O气体，在一定条件下达到平衡状态，生成2/3molCO2，当其它条件不变时，充入的水蒸气改变为2mol，再次达到平衡时，生成CO2的物质的量可能是　　A、0.5mol　　　B、0.95mol　　　C、1mol　　　D、2/3mol [分析]起始状态是充入1molCO和1molH2O气体，当其它条件不变时，充入的水蒸气改变为2mol平衡向生成CO2的方向进行的更加彻底，CO2的物质的量将增加而大于2/3mol，但由于反应要建立新的平衡状态，CO不可能完全转化，CO2只能小于1mol。　　答案：B　　小结：条件不够无法精确计算，借助于极值法，找到取值范围。　　四、质量守恒思想在化学平衡分析中的运用　　例5、在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器内，发生如下反应：2SO2+O2 2SO3。当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态，现在该容器维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c分别取不同的值时，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍与上述平