平衡向逆反应方向移动。
4.借助图像,分析影响化学平衡的因素
(1)影响化学平衡的因素
若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:
因素
任何反应
可逆反应
平衡移动方向
浓度
增大c(反应物),v加快;减少c(反应物),v减慢。
说明:
(1)是c(反应物)而不是c(生成物);
(2)纯固体、纯液体的浓度视为定值
增大c(反应物),v正立即增大,随后减小,v逆瞬时不变,随后增大,直至v正=v逆。
说明:
对可逆反应,其他条件相同的情况下,v正取决于反应物浓度,v逆取决于生成物浓度,因为生成物即为逆反应的反应物。
例:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),v正=kc2(SO2)·c(O2),v逆=k′c2(SO3)(k,k′为常数,与催化剂等其他因素相关)
压强
对有气体参与的反应,缩小容器体积,压强增大,v加快;扩大容器体积,压强减小,v减慢。
说明:
(1)压强对v的影响,本质是对c(反应物)的影响,即p变化⇒c(反应物)变化⇒v变化。
(2)无气体参与的反应,压强变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为v不变
对于有气体参加的可逆反应,增大压强,v正、v逆均增大;减小压强,v正、v逆均减小。
说明:
(1)压缩体积,压强增大,所有气体浓度均增大,v正、v逆均增大,一般气体系数和大的一方增大得快;同理,扩大体积,压强减小,v正、v逆均减小,气体系数和大的一方减小得快。
(2)对于气体反应体系,有以下几种情况。
①恒温时:
增大压强体积缩小引起浓度增大反应速率加快。
②恒温恒容时:
a.充入气体反应物浓度增大速率加快;
b.充入惰性气体总压增大,但各气体分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。
③恒温恒压时:
充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。
其中,把与化学反应体系中各成分均不起反应的气体统称为惰性气体
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
温度
升高温度,v加快,降低温度,v减慢。
说明:
温度升高10℃,速率加快2~4倍
升高温度,v正、v逆均增大,吸热方向变化大;降低温度,v正、v逆均减小,吸热方向变化大
催化剂
正催化剂加快反应速率;负催化剂减缓反应速率
催化剂同等程度地改变可逆反应的正逆反应速率
(2)勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
深度思考
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变;化学反应速率改变,化学平衡也一定发生移动(×)
(2)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,此时v放减小,v吸增大(×)
2.对于一定条件下的可逆反应
甲:
A(g)+B(g)C(g) ΔH<0
乙:
A(s)+B(g)C(g) ΔH<0
丙:
A(g)+B(g)2C(g) ΔH>0
达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题:
(1)升温,平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”)
甲________;乙________;丙________。
此时反应体系的温度均比原来____(填“高”或“低”)
混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”)
甲________;乙________;丙________。
答案 向左 向左 向右 高 减小 减小 不变
(2)加压,使体系体积缩小为原来的
①平衡移动方向(填“向左”、“向右”或“不移动”)
甲________;乙________;丙________。
②设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙,压缩后压强分别为p、p、p,则p甲与p,p乙与p,p丙与p的关系分别为
甲________;乙________;丙________。
③混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”)
甲________;乙________;丙________。
答案 ①向右 不移动 不移动 ②p甲<p<2p甲 p=2p乙 p=2p丙 ③增大 不变 不变
3.已知一定条件下合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,在反应过程中,反应速率的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施。
t1____________;t2______________;t3______________;
t4____________。
答案 增大c(N2)或c(H2) 加入催化剂 降低温度 增大压强
题组一 选取措施使化学平衡定向移动
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④B.①④⑥
C.②③⑤D.③⑤⑥
答案 B
解析 该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。
恒压通入惰性气体,相当于减压。
恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。
增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。
2.某温度