化学平衡移动的方向和结果

化学平衡移动的方向与化学平衡移动后的结果

可逆反应2NO2==N2O4, 2HI==I2(g)+H2, N2＋3H2==2NH3， PCl3(g)＋Cl2(g) ==PCl5(g) 等分别达到平衡后，恒温再充入某些气体反应物时，平衡移动的方向应该怎样进行判断呢？是应该用压强分析，还是用浓度来解析呢?达到新平衡时反应物的转化率比起旧平衡体系又有什么变化呢？其实，问题关键是课本没有区分反应物达新平衡时的进行方向与平衡点的移动方向，二者都是移动！但一个是移动过程，另一个是移动结果。现讨论如下：

各个突破

一、什么是移动过程？怎样判断移动过程的方向？

v(正） ≠ v(逆）就会移动！

这个移动是指反应物是通过什么条件和什么方向达到新平衡的。

平衡移动的方向的判断依据（按课本移动的说法）

1 定性判断

依据：勒夏特列原理：即：如果改变影响平衡的条件之一（如温度、浓度或压强），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。勒夏特列原理是判断移动方向的最简方法！

2 定量判断

依据：浓度平衡常数Kc与平衡破坏时生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比Qc的相对大小。

对于一定条件下的可逆反应 mA(g)+ nB(g) ==pC(g)+ qD(g) 达到平衡后：

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Qc < Kc ,平衡向正反应方向移动。

Qc ＞ Kc，平衡向逆反应方向移动。

Qc = Kc ，平衡不移动。

也可以这样判断：

v(正）﹥ v(逆）：平衡向正方向移动

v(正）﹤ v(逆）：平衡向逆方向移动

v(正）= v(逆）：平衡不移动

那么，反应2HI（g）==I2(g)+H2,(g), 恒容时再加HI（g）无论用上述那个判据，结果都是移动，且向正向移动。

口诀：移动是过程，过程有方向，方向看原理，定性或定量。

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转化率比较：比较同一种反应物在新旧两个平衡状态下的转化率的大小.新、旧平衡时转化率大小的如何比较？

方法是构建模型：从A开始，到最终达到新平衡状态C时，可建立一个与旧平衡体系互为等效平衡的较大容积的中间平衡体系B来进行分析比较，如下图：

[转载]化学平衡移动的方向与化学平衡移动后的结果

∵转化率αA＝αB,∴αB与αC决定了αA与αC的大小。

有三种情况：(1)若B→C 反应物向正方应方向转化（移动），αC>αA （平衡点动了，转化率增大）

(2)若B→C 反应物正方应方向没有转化（没移动）， αC＝αA （平衡点没有动，转化率不变）

(3)若B→C 平衡向逆反应方向转化（移动）， αC<αA （平衡点动了，转化率变小）

也就是说：建立等效平衡时的移动与合二为一时转化率大小变化，方向上并不一致！

事实上，转化率大小变化都是通过压力变化分析的，依据还是勒夏特列原理，只不过等效平衡阶段用勒夏特列原理判断新平衡的进行方向，然后用合二为一（压力）方法分析移动的转化率是变化，得移动的最终结果。

口诀：转化用模型，模型分两种，恒压或恒容，结果看压力。

三、区分与解决上述问题的思维方法: “先等效平衡，后合二为一”

1、怎样“先等效平衡”？

复制习题条件的容器，将加入的物质“自己”事先去达等效平衡，这是为了解决化学平衡移动方向的问题。后“动”就是看“合二为一”时平衡点（转化率）是怎样动的。

2、怎样“合二为一”？

恒温恒容条件下，“合二为一”是二体积合为一体积。

恒温恒压条件下，“合二为一”是合为一个整体。相当于抽去中间的“隔板”成一个整体。此方法是为了清晰地看到转化率的变化，即移动的结果。

例．假设在一个恒温恒容密闭容器中建立平衡2NO2 ==N2O4 ，再向容器中加入一定量的NO2，建立的新平衡和旧平衡相比，NO2的浓度，NO2的体积分数和体系的颜色都有何变化呢？

加入反应物NO2，原平衡被破坏，一部分NO2反应生成N2O4，反应向右进行从而建立新的平衡。可见，移动方向是正向移动的。那么，建立的新平衡和旧平衡相比，NO2的浓度，NO2的体积分数和体系的颜色都有何变化呢？

为了分析移动的结果，我们可以采用等效平衡的方法去处理 [转载]化学平衡移动的方向与化学平衡移动后的结果

状态I：容器容积为V，起始加入1molNO2所达到的平衡状态

状态II：容器容积为2V，起始加入2mol NO2

状态III：容器容积为V，是状态Ⅰ再加入1mol NO2后所达到的平衡状态

结论：加入NO2，NO2的浓度增大，NO2的体积分数减小，体系的颜色加深。移动的结果是用压力变化分析的，同样使用了勒夏特列原理。

变式如果向容器中加入一定量的N2O4呢？

加入生成物N2O4，使原平衡被破坏，一部分N2O4反应生成NO2，反应向左进行从而建立新的平衡。那么建立的新平衡和旧平衡相比，NO2的浓度，NO2的体积分数和体系的颜色都有何变化呢？

此时可以采取和1中类似的方法，即设状态I为容器的容积为V，起始加入1mol N2O4放在复制的同条件的容器中“自己”达到等效的平衡；相当于状态II为容器的容积为2V，起始加入2mol N2O4所达到的平衡；状态III为容器容积为V，是状态I再加入1mol N2O4后所达到的平衡状态。

结论：加入N2O4，NO2的浓度增大，NO2的体积分数减小，体系的颜色加深。

总结：两步解决问题-----先等效平衡，后合二为一

第一步确定平衡建立方向，二步判断转化率变化