小专题复习课(六)化学平衡移动前后各物理量的变化分析

（六）化学平衡移动前后各物理量的变化分析化学平衡是中学化学原理的重要内容，也是高考的热点和重点内容。在化学平衡移动前后，有多个物理量发生变化。分析这些物理量的变化，不仅能够考查学生对化学反应速率、化学平衡内容及其影响因素的理解程度，还能将两者联系起来，综合考查学生对该部分内容的综合理解、应用能力。高考常以选择题或非选择题的一部分的形式考查，也常结合图表，同时考查学生从图表中获取信息，运用数据得出结论的能力。化学平衡是有条件的平衡，当条件发生改变时，化学平衡状态就会被破坏，在新的条件下建立起新的平衡。化学平衡移动前后，某些物理量也随之变化。化学平衡Ⅰv（正）=v(逆)反应混合物中各组分含量恒定改变条件V(正)≠v（逆）一定时间后化学平衡Ⅱv′（正）=v′(逆)新反应混合物中各组分含量恒定化学平衡移动1.化学平衡移动前后反应速率的变化v(正)、v(逆)的相对大小关系决定了化学平衡的移动与否。该类题目的考查实质上还是考查外界因素对反应速率的影响。(1)如果已知化学平衡图像，通过图像可以分析改变某一个因素后正逆反应速率的变化情况。如对于反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝+57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图1所示，则A点与B点的反应速率和A点与C点的反应速率关系可以比较：因为A、C温度相同，压强不同，C点的压强比A点的压强大，则C的反应速率大,即v(C)>v(A)；因为A、B的压强相同，温度不同，反应为吸热反应，NO2的含量越高，说明温度越高，所以反应速率v(A)>v(B)。(2)如果已知反应速率图像，可以通过图像判断出反应过程中改变的外界因素和化学平衡移动的方向。如对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，改变某个因素后化学反应速率的改变如图2所示，则从图像可以判断平衡向正反应方向移动且改变的条件只能是增大反应物的浓度。2.平衡移动后反应体系中各物质的物质的量、反应物的转化率、浓度及百分含量的变化该类题目考查的实质是外界因素对化学平衡的影响。(1)如果已知反应前后反应体系中各物质的物质的量、体积、转化率、浓度和百分含量等的变化，可以考查在这个变化过程中改变的外界因素。如已知反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，在反应达到平衡后改变某一个条件，使H2O(g)的物质的量浓度减少，CO(g)的物质的量浓度和H2的物质的量浓度增加，则改变的条件可能是升高温度。(2)如果已知改变的某一个条件，则可以考查反应前后体系中各物质的物质的量、转化率、浓度、体积、百分含量的改变。如已知反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，改变外界条件后各量的变化如表所示(注：“↑”表示增大，“↓”表示减小)。正向移动缩小容积充入氮气改变条件降低温度正向移动平衡移动方向nn%↓NH3

H2

N2

正向移动N2

H2

NH3

↓↑↓↓↓↑↑↑↓↓↑↓↓↓↑↑正向移动缩小容积充入氮气改变条件降低温度正向移动平衡移动方向ca↓NH3

H2

N2

正向移动N2

H2

↑↓↓↑↑↑↓↑↑↑↑↑↑↑可利用勒夏特列原理“化学平衡只能减弱外界因素对平衡的影响，不能恢复到原来的程度”来判断。如缩小容积(加压)时，平衡正向移动，但各物质c都增大。3.平衡不发生移动，也可能有物理量的变化如平衡体系：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH＜0，增大压强，平衡不移动，但c、ρ都会增大。【训练1】已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。下列有关该反应的图像及叙述正确的是()A．加入适当的催化剂后，甲图中的E和ΔH都减小B．乙图中t1时刻反应达到化学平衡状态C．丙图可以表示其他条件不变时，压强对反应的影响D．丁图中α可以表示SO2的转化率【解析】选D。催化剂只能改变活化能，使E值减小，加快反应速率，但是不能改变反应热ΔH，A错；反应达到平衡后各物质的物质的量都不再发生变化，B错；图丙中因为B比A先达到平衡，所以B的压强比A的压强大，增大压强，SO3的物质的量应增加，不是减少，C错；当SO2和O2的物质的量比为2∶1时，SO2和O2的转化率相同，当SO2与O2的比值大于2∶1后，比值越大，SO2的转化率越小，D项正确。【训练2】对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是()研究目的示意图A压强对反应的影响(p2>p1)B温度对反应的影响C平衡体系增加N2的浓度对反应的影响D催化剂对反应的影响【解析】选C。选项A图中p1条件下反应先达到平衡状态，即p1>p2，与题目中p2>p1相矛盾，A错误；升高温度，上述平衡逆移，N2的转化率降