利用平衡常数判断恒压充入反应物后平衡移动方向.doc

利用平衡常数判断恒压充入反应物后平衡移动方向恒温恒容下，充入某气体反应物，平衡向正反应方向移动。恒温恒压下，充入某气体反应物，平衡也会正向移动？事实上利用平衡常数分压表达式进行论证，发现并非如此。化学平衡定律：可逆反应aA + bBdD + eE 在一定温度下达平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比是一个常数。此时D，E，A，B是平衡浓度数值，都不变。Kc是用浓度表示的平衡常数，如果考虑反应处于任意状态（或正反应或逆反应或平衡），则定义Qc称为浓度商。用浓度表示的平衡常数： 、浓度商：Qc与Kc的关系讨论如下：QcKc，表明反应处于平衡状态。QcKc，表明反应处于逆反应自发进行状态，直到反应达到平衡为止。QcKc，表明反应处于正反应自法进行状态，直到反应达到平衡为止。对于气体反应，除可以用浓度来表示外，也可以用平衡时各气体的分压来代替浓度。Kp为用分压表示的平衡常数。用分压表示的平衡常数：、分压商：如果是气相反应，相对于Kp有分压商Qp二者的关系类适于Qc与Kc的关系。即：QpKp，表明反应处于平衡状态。QpKp，表明反应处于逆反应自发进行状态，直到反应达到平衡为止。QpKp，表明反应处于正反应自法进行状态，直到反应达到平衡为止。【例1】一定温度和压强下，反应A(g)3B(g)2C(g)达到平衡。此时A、B、C均为1mol；若保持温度和压强不变，再充入A气体，平衡将向哪边移动？【解析】设原平衡总压强为p，则加入A的量若再充入1molA若再充入3molA若再充入4molAQp移动方向平衡向正向移动平衡不移动平衡逆向移动保持温度和压强不变，充入某气体反应物，虽然所充入的气体浓度增大，但其他的气体浓度却减小了，变化的条件不只一个。此时相当于进行两个操作：一个是增大A的气体浓度，另一个是反应减压。（反应式中的A状态是根据B、C浓度减小倍数相同，A浓度不变虚拟的），这两个操作对平衡移动方向的影响不一致。但是若恒温恒压下充入B气体，平衡不定发生正向移动。因为此时的两个操作：增大B气体的浓度和反应减压，对平衡的移动方向的影响是一致的。显然若减压操作不能使平衡移动，也能判断平衡移动方向，如例2.【例2】某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)B(g)2C(g)，达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是（）A均减半B均加倍C均增加1molD均减少1mol【解析】因为压强不变，故投料等比就为等效平衡。A选项可认为将容器一分为二，得2个平衡，均与原平衡等效；B选项可认为两容器拼而不压，所得平衡与原平衡等效；C选项可认为将容器中有A5mol，B3mol，C5mol。可处理成A5mol，B2.5mol，C5mol，得到等效平衡，然后再向容器中充入0.5molB（此时相当于减压和增大B的浓度，由于AC两气体的化学计量数相等，减压不会引起平衡移动，而增大B浓度，平衡会向右移动），则平衡必向右移动；D选项同C，选项可认为将容器中有A3mol，B1mol，C3mol。可处理成A3mol，B1.5mol，C3mol，得到等效平衡，然后再向容器中抽出0.5molB（此时相当于加压和减小B的浓度，由于AC两气体的化学计量数相等，加压不会引起平衡移动，而减小B浓度，平衡会向左移动），则平衡必向左移动。答案：C。以上分析结果还可以利用化学平衡常数表达式加以证明，【解析】设原平衡总压强为p，则A均减半B均加倍C均增加1molD均减少1mol平衡不移动平衡不移动平衡向正向移动平衡逆向移动综上所述我们还可以延伸得到一般性结论：反应mA(g)