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1、专题六压强变化对化学平衡移动及转化率的影响教师带答案压强变化对化学平衡移动及转化率的影响 对于任一气体可逆反应来说，不同情况引起的压强变化，对其化学平衡状态及转化率的影响是不同的。 1 缩小体积而增大压强 对可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 若m+np+q， 平衡不移动， 、的转化率均不变。 若m+np+q， 平衡向正反应方向移动，、的转化率均增大。 若m+np+q， 平衡向逆反应方向移动，、的转化率均减小。 2 恒温恒容条件下，增加反应物而增大压强 反应物只有一种的可逆反应，如mA(g) pC(g) +qD(g)或mA(g) pC(g)，增加反应物A，平衡向正反应方向
2、移动，但该反应物的转化率的变化与气体反应物的化学计量数有关即： 若mp+q，平衡向正反应方向移动， 的转化率不变。 若mp+q，平衡向正反应方向移动， 的转化率增大。 若mp+q，平衡向正反应方向移动， 的转化率减小。 例1一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5，加热到时200时发生如下反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5的体积分数为M%，若在同一温度和同一容器中，最初投入的是 2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5的体积分数为%，则和的正确关系是 A.MN NM MN 无法比较 解析：比较两种投入所得的平衡状态，我们构造如下变化过程： 1mol
3、 等效 2mol 压缩 2mol 等效 PCl5 PCl5 PCl 5 1V 2V 1V 第二个平衡 旧平衡 第三个平衡 由上图示直接比较第二、三两个平衡，知：压缩使平衡PCl5(g)动，所以PCl5的体积分数增大，即NM 。正确答案： 练习1一定温度下将a mol PCl5通入一个容积不变的反应器中，达到如下平衡：PCl5(g)2mol PCl5 1V 新平衡 PCl3(g)+Cl2(g)向逆反应方向移PCl3(g)+Cl2(g)，测得平衡混合气体的压强为P1，此时再向反应器中通入a mol PCl5，在相同温度下再度达到平衡，测得压强为P2，则P1和P2的关系是 A2P1P2 B2P1P2
4、 C2P1P2 D无法比较 例2在密闭恒容容器中，充入1 molNO2，建立如下平衡：2NO2第 1 页 共 4页 N2O4.测得NO2转化率为a%。在其他条件不变时，再充入1 mol NO2，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为b%。试问：a、b值的大小关系，并证明之。 解析：此题按一般方法解之必然认为因增加了反应物NO2的浓度，其转化率将减小，但未考虑NO2的加入，不仅使NO2的浓度增大了，而且体系压强也增大了，两种因素均使平衡右移。转化率是增大还是减小不能确定。现作如下假设： 2 等效 2mol NO 2 压缩 2mol NO 2 等效 1+1mol NO2 1mol NO1V 1V
5、2V 1V 第二个平衡 新平衡第三个平衡 旧平衡 由上图示直接比较第二、三两个平衡，知：压缩使平衡2NO2ba。 练习2 在一定温度恒容容器中的N2O4化 变大 变小 不变 无法比较 练习3一定温度下在某密闭恒容容器中放入一定量的NO2发生反应2NO2N2O4 右移而使转化率b%a%, 即2NO2平衡体系中加入N2O4后，cc(N2O4)变N2O4，达到平衡后，若分别加入A通入NO2，B通入N2O4，重新达到平衡后，气体平均分子量怎样变化？ 反应物不止一种的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 若：a增加一种与反应体系中各组分均不反应的无关的气体，即“惰气”。由于平衡体系中
6、各组分浓度不变，平衡不移动，、的转化率不变。 例3在恒温恒容下，可逆反应N2+3H2正确的是 正反应速率增大，逆反应速率减小 正反应速率和逆反应速率均不变 N2的转化率增大 平衡不发生改变 解析：在恒温恒容下，向该平衡体系中充入氩气，各组分的百分含量不变，正反应速率和逆反应速率均不变，平衡也不发生改变。因此正确答案为、。 b只增加一种反应物，平衡向正反应方向移动。、的转化率按浓度变化来处理。增加的该反应物的转化率减小，而另一种反应物的转化率增大。 例如：N2+3H2化率减小。 c按原比例同倍数增加反应物A和B的量，平衡向正反应方向移动，但反应物和B的转化率的变化与气体反应物的化学计量数有关。即
7、： 第 2 页 共 4页 2NH3达到平衡，向该平衡体系中充入氩气，下列叙述2NH3，一定条件下达平衡后通入N2，再次达平衡时，H2的转化率增大，N2的转若m+np+q， 平衡向正反应方向移动，、的转化率均不变。 若m+np+q， 平衡向正反应方向移动，、的转化率均增大。 若m+np+q， 平衡向正反应方向移动，、的转化率均减小。 例4将3 mol A和1 mol B充入某体积不变的密闭容器，发生反应3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)，达到平衡后再加入1.5 mol A和0.5 mol B，再次达到平衡时，、的转化率将如何改变？ 解析：该可逆反应达到平衡后再加入1.5 mol A和0
8、.5 mol B，体积不变的密闭容器的压强增大，但该可逆反应为反应前后气体分子总数不变的气体反应体系，、的转化率不变。 例5在某固定容积的密闭容器中，以物质的量之比为mn充入一定量的和两种气体，建立平衡：mA(g)+nB(g)pC(g)，在温度不变的条件下： 以物质的量之比为mn向容器中再充入一定量的和，重新达到平衡时，判断在下列情况下有关物质的变化趋势： 当m+np时，的物质的量分数 ； 当m+np时，的物质的量分数_； 当m+np时，的转化率_； 向容器中只充入一定量的物质，则的转化率_，的转化率_，物质的量分数_。 当m+np时，若向该容器中再充入一定量的，重新达到平衡时，则的转化率_。
9、 解析：本题是在温度不变的条件下，向固定容积的容器中达到平衡的可逆反应再投料，判断平衡的移动及转化率的情况。 按原比例再次投料，平衡向正反应方向移动，达到平衡后，、的转化率及百分含量与化学计量数有关。恒温恒容情况下，按原比例再次投料，相当于增大压强。当m+np时，平衡相当于不移动，的物质的量分数不变。当m+np时，平衡相当于向正反应方向移动，的物质的量分数减小。当m+np时，平衡相当于向逆反应方向移动，的转化率减小。 向容器中充入参与反应的一种物质的量，本身的转化率减小，另一种反应物的转化率增大。所以向容器中只充入一定量的物质，则的转化率减小，的转化率增大，物质的量分数减小。 向该容器中再充入
10、一定量的，等效于按原比例加入一定量的和，当m+np时，平衡相当于向逆反应方向移动，的转化率减小。 例6某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到达到平衡，此时测得n(A)n(B)n(C)221。若保持保持温度不变，以n(A)n(B)n(C)221的比例向该容器中再充入A、B、C，则下列说法正确的是 第 3 页 共 4页 A平衡向正反应方向移动 B平衡向逆反应方向移动 C平衡不移动 D相对原平衡n(A)、n(B)减小，n(C)增大 解析：此可逆反应为气体体积减小的气体反应体系。在固定容积的容器中，同比例增加混合物中各成分的浓度，即为增大压强，根据勒夏特列原理，相对原
11、平衡n(A)、n(B)、n(C)均增大。正确答案：A。 例7某温度下，在容积不变的密闭容器中，反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和容积不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，A的转化率降低的是 A均加倍 B加入1molC C均增加1mol D均减半 解析：A、B选项均加倍和加入1molC，都相当于增大压强，A的转化率均提高。C选项均增加1mol，可看作先加1molA、0.5molB、1molC达到平衡后再加入0.5molB，前者使A的转化率提高，后者也使A的转化率提高。D选项均减半，即减小压强，A的转化率减小。正确答案：D 练习4某温度下，在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)。平衡时，各物质的浓度比为c(A)c(B)c(C)112，保持温度不变，以112的体积比再充入A，B，C，则下列叙述正确的是 刚充入时，反应速率减小，增大 达到新的平衡时，混合物中A，B的物质的量分数变小 达到新的平衡过程时，c(A)c(B)c(C)仍为112 达到新的平衡过程中，体系压强先增大，后逐渐减小 练习答案：1A 2B 3平均相对分子质量增大 4B、D 5A、D 6C 7 8 9 10 第 4 页 共 4页
