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        三招攻克勒夏特列原理

        2018-06-26 02:15:40
        散文百家 2018年8期
        關(guān)鍵詞:體系

        王 京

        遼寧省錦州市渤海大學(xué)附中

        勒夏特列原理統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)平衡移動方向,是分析化學(xué)平衡的精髓。由于原理抽象,使其成為化學(xué)平衡習(xí)題中較難攻克的對象。

        一、勒夏特列原理內(nèi)容

        勒夏特列原理:如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。

        勒夏特列原理適用范圍廣,化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等均可應(yīng)用。其內(nèi)涵意義深遠,隱含的考點很多,是歷年來全國及各省市高考命題的熱點和難點。

        二、攻克勒夏特列原理三妙招

        1.吃透“只減弱不消除”。

        例1:已知可逆反應(yīng)2NO2不變時,若將體積減至原平衡的一半,體系顏色將______。

        解析:體系顏色將先變深后變淺。本題考查的重點是勒夏特列原理中的“減弱”。其他條件不變時,體積壓縮至原平衡的一半,各組分濃度在瞬間增至原來的2倍,顏色先變深。又由于增大壓強平衡必向氣體體積減小的方向移動,即向生成N2O4(無色)方向移動,故體系顏色又變淺。勒夏特列原理中強調(diào)“只減弱這種改變”,意味著并不消除這種改變,新平衡NO2的濃度仍比原平衡中NO2的濃度大,所以新平衡體系顏色即使后變淺也要比原平衡體系的顏色深些。我們只要吃透勒氏原理的精髓“只減弱不消除”,就可以順利解除類似這種顏色隨壓強多變的困擾。

        同等程度的改變反應(yīng)混合物中各組分的濃度,應(yīng)視為壓強的影響。

        例 2:已知 N2+3H22NH3,恒溫恒容某密閉容器起始投入1molN2,3molH2,達平衡時N2的體積分數(shù)為20%。若其他條件不變,起始投入2molN2,6molH2,達平衡時N2的體積分數(shù)20%。 (填“大于”“小于”或“等于”)

        解析:小于。圖示分析如下:將兩次的反應(yīng)物分別通人如下的兩個密閉容器中:

        2.注意。

        達到平衡后,三份氣體必為等效平衡,現(xiàn)在對第二次的容器作以下變化:

        由于增大壓強此平衡向正反應(yīng)方向移動,不再是原平衡狀態(tài),此條件下雖兩次所加反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比相等,但①、②不等效。

        本題解題思路是先建立“等效平衡“,分析可知開始2投料量是開始1投料量的二倍,體積也是二倍,與開始1等效(即恒溫恒壓條件下等效)。再與恒溫恒容條件對比,不難看出若將開始2建立的虛擬平衡狀態(tài)壓縮到實際體積,必定增大體系壓強。根據(jù)勒夏特列原理,平衡向右移動,所以N2的體積分數(shù)減小。

        3.理解。

        在恒容的容器中,當(dāng)改變其中一種物質(zhì)的濃度時,必然同時引起壓強的變化。但判斷平衡移動的方向時應(yīng)以濃度為主;判斷平衡狀態(tài)(反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù))時,視為壓強變化。

        例3:已知一定條件下有

        a.恒溫恒容①向平衡體系加入NO2,平衡向______移動(填“左”“右”“不”下同),NO2的體積分數(shù)________(填“增大”減小“”不變“下同)。

        ②向平衡體系加N2O4,平衡向________移動,N2O4的體積分數(shù)_________。

        b.恒溫恒壓,向平衡體系加入NO2,平衡向________移動,NO2的體積分數(shù)_________。

        解析:a.恒溫恒容條件,向平衡體系加入NO2,增大了反應(yīng)物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動。NO2的體積分數(shù)為平衡狀態(tài)參數(shù),研究時視為增大壓強(相當(dāng)于讓平衡狀態(tài)正向移動),所以NO2的體積分數(shù)減??;若加入N2O4,增大了生成物濃度,平衡必向逆反應(yīng)方向移動。但研究N2O4的體積分數(shù)這一平衡狀態(tài)參數(shù)時,又視為增大體系壓強(相當(dāng)于讓平衡狀態(tài)正向移動,故NO2的體積分數(shù)仍減小。

        b.恒溫恒壓條件,向平衡體系加入NO2,必將成比例增大容器的體積,各組分濃度不變,與原平衡等效。所以平衡不移動,NO2的體積分數(shù)也不變。

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