走出勒夏特列原理的误区

走出勒夏特列原理的误区走出勒夏特列原理的误区 浓度 压强 温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理 又 称之为勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件 如浓度 压 强 温度等 平衡就向减弱这种改变的方向移动 该原理是判断平 衡移动方向的重要依据 适用于所有的动态平衡 如 化学平衡 电离平衡 溶解平衡等 然而 有的学生在解题过程中用勒夏特列 原理却得出错误的结论 究其原因 是因为没有真正理解勒夏特列 原理 陷入了勒夏特列原理的误区 现举例说明 1 改变条件却没有改变平衡 例 1 某密闭容器 放入一定量的 SO2 O2 发生反应 2SO2 O2 2SO3 正反应放热 在达到平衡后 采取下列措施可以使得平衡向 右移动的为 A 通如 N2 B 升温 C 减少体积 D 加入 SO3 易错选 A 错选原因 A 选项中通入氮气之后 因为是密闭容器 所以容器内 的压强增大 由勒夏特列原理可知 平衡向体积减少的方向移动 所以平衡向右移动 错选分析 在影响平衡的条件中 压强改变平衡是通过改变反应物 的浓度来改变的 通入氮气后 反应物的浓度并没有改变 所以平 衡不移动 勒夏特列原理是在平衡移动的成立 平衡不移动 勒夏 特列原理就不适用 而勒夏特列原理只适用于改变条件能导致平衡 移动的反应 正确选项 B 总结 密闭容器中进行的可逆反应 达到平衡后 在温度不变的 条件下 通入不参加反应的气体 如 N2 稀有气体等 平衡并没 有移动 此时就不能用勒夏特列原理 2 只有一种反应物 例 2 在恒温时 一固定容器内发生如下反应 2NO2 g N2O4 g 正反应放热 达到平衡后 若分别单独改变下列条件 重新达到 平衡后 能使平衡混合气体的相对分子质量减小的是 A 通入 Ne B 通入 NO2 C 通入 N2O4 D 降低温度 易错选 B 错选原因 通入 NO2 后 NO2 的体积分数增大 由勒夏特列原理可 知 平衡向减弱这种改变的方向进行 但是不能消除这种改变 故 NO2 的体积分数最终还是增大的 所以混合气体的平均相对分子质 量变小 错误分析 在 2NO2 g N2O4 g 的反应中 反应物只有一种 即 NO2 再通入 NO2 后 相当于压强变大 平衡向右移动 NO2 的体积分数 最终会变小 其混合气体的平均相对分子质量变大 总结 在多种反应物的可逆反应达到平衡之后 加入其中的一种 反应物 重新达到平衡后 可以使得其他反应物的转化率升高 而 本身的转化率降低 本身的体积分数变大 但是只有一种反应物的 平衡要区别对待 正确选项 A 3 发生其他反应 例 3 浅绿色 Fe NO3 2 溶液中存在如下平衡 Fe2 2H2O Fe OH 2 2H 若向该溶液中滴加足量的盐酸 则溶液的颜色 勒夏特列原理的理解和反思 如果改变影响化学平衡的一个条件 平衡就会向着减弱这种改变 的方向移动 这就是勒夏特列原理的内容 它是化学平衡中一个重 要规律 教师和学生在对它的理解上都有一定的难度 以下就是本 课题小组通过研究和实验所得到的理解和体会 供同行们参考 1 1 勒夏特列原理的适用条件 勒夏特列原理的适用条件 勒夏特列原理是一条普遍的规律 它对于所有的动态平衡 包括物勒夏特列原理是一条普遍的规律 它对于所有的动态平衡 包括物 理平衡 都是适用的 但必须注意 它只能应用在已经达到平衡的理平衡 都是适用的 但必须注意 它只能应用在已经达到平衡的 体系 对于未达到平衡的体系是不能应用的 体系 对于未达到平衡的体系是不能应用的 2 2 勒夏特列原理对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的 若 勒夏特列原理对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的 若 改变的不是维持化学平衡状态的因素无效 改变的不是维持化学平衡状态的因素无效 例如 对于化学平衡 co g h2o g co2 g h2 g 你改 变系统的总压 不会引起平衡的移动 因为总压不是维持这一平衡 状态的因素 同样 你若改变催化剂的用量或组成 也不会引起平 衡移动 因为催化剂不是维持化学平衡的因素 3 3 只能影响化学平衡的一个条件 只能影响化学平衡的一个条件 如 对于一个已达平衡的可逆反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g 正反 应为放热反应 如果既增大压强 又升高温度 我们就不能用勒夏 特列原理判断平衡向哪个反应方向移动了 3 3 因为增大压强 使平衡向正反应方向移动 而升高温度又会使平 因为增大压强 使平衡向正反应方向移动 而升高温度又会使平 衡向逆反应方向移动 我们无法判断出平衡向哪个方向移动衡向逆反应方向移动 我们无法判断出平衡向哪个方向移动 4 减弱 并不等于抵消和消除 如何理解原理中 减弱 二字呢 我们先回忆一下浓度对化学平衡的影响 我们知道 增大一种反应 物浓度化学平衡会向正反应方向移动 如对于反应 a g b g c 增大 a 的浓度 平衡正向移动 此时我们都知道 a b 浓度减小 c 浓度增大 达到新平衡时 要使平衡常数不变 a 浓度会不会降低 到等于或小于原平衡浓度呢 根据 k 平 可知 新平衡中 a 浓度应大于原平衡浓度 由此可见 平衡移动的结果 仅仅是减 弱外界条件的影响 而不能完全抵消外界条件的变化量 5 勒夏特列原理除指导化学工业的发展外还深刻地揭示着大自然纷 繁复杂的物质变化规律 勒夏特列原理不仅向我们展示了化学的魅 力 同时在生物学 物理学 人的成长 思想认识 教育教学过程 中 都会起到不可估量的指导作用 每次应用它都会给我们带来美 的感受 如在教育孩子的过程中 孩子的自由发展 和家长 教师们的约束 本身就是对立统一的 家长 老师们给孩子施加的种种压力和约束 在孩子心目中难免会产生抵触情绪 这也是非常合理的 但家长和 老师们却往往认为这是个错误 因而十分生气 甚至放弃管理 这 是不对的 据勒夏特列原理解释 孩子的抵触是为了建立新的平衡 大人们的想法肯定会给孩子心里产生影响 从而使其在今后的成长 过程中越来越接近家长和老师的要求 本来对与错也是对立统一的 孩子做对与做错的机会是均等的 要给孩子们犯错误的空间 更重 要是犯了错误后如何去认识和去改造 所以只要和学发生矛盾 就 想到勒夏特列原理 然后仔细地分析 你就会发现无论学生做了什 么事 只要存在就是合理的 从而使自己的情绪得到了调节 同时 也给学生创造了良好认识和改造自我的机会 人类社会又何尝不是这样呢 人类为了自己生活得更好 一度 不顾一切地盲目垦荒 砍伐原始森林 破坏植被 大量开采自然资 源 无限制地使用 将难降解的物质及温室气体排放于自然界中等 最终遭到大自然的抵抗 如排放了大量温室气体 冰川和雪山为了 减弱这种改变 就会吸收逐渐增加的能量 从而使自己由固态变成 了液态或气态 导致海平面上升 气候变得越来越恶劣 水土也流 失了 洪水也泛滥了 疾病也流行了 癌症也增多了 生物中生物 的 抗药性 问题 物理学上的椤次定律 以及作用力与反作用力 都可用勒夏特列原理解释 1 1 除去 除去 2 2 中的少量中的少量 S02S02 通过盛有饱和 通过盛有饱和 aHCO3aHCO3 溶液的洗气瓶溶液的洗气瓶 NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2NaHCO3 SO2 NaHSO3 CO2 SO2SO2 不过量 不过量 用饱和的用饱和的 NaHCO3NaHCO3 溶液 增加反应物浓度 促进平衡向右移动 溶液 增加反应物浓度 促进平衡向右移动 2 2 长时间敞口存放的溴水 长时间敞口存放的溴水 会变为无色透明会变为无色透明 橙色表示有橙色表示有 Br2 Br2 无色无色 表示表示 Br2Br2 不存在不存在 橙色消失橙色消失 应理解为应理解为 橙色褪成无色 这里有橙色褪成无色 这里有 2 2 种可能性种可能性 1 Br2 1 Br2 挥发了挥发了 外逸了外逸了 2 Br2 2 Br2 像像 Cl2Cl2 会与水反应 会与水反应 Br2Br2 与与 H2OH2O 反应会生成了无色的反应会生成了无色的 HBrHBr 和和 HBrO HBrO 甚甚 至是至是 BrO3 BrO3 鉴于是存放溴水鉴于是存放溴水 而且是长期存放而且是长期存放 当然就应当以有正确的 科学的当然就应当以有正确的 科学的 存放方法为前提 比如要绝对密封存放在阴凉避光具有磨砂口的棕存放方法为前提 比如要绝对密封存放在阴凉避光具有磨砂口的棕 色玻璃瓶中色玻璃瓶中 不能用橡皮塞和木塞密封试剂瓶口 不能用橡皮塞和木塞密封试剂瓶口 3 3 雪碧中溶有大量的二氧化碳 雪碧中溶有大量的二氧化碳 当打开瓶盖时当打开瓶盖时 有大量的二氧化碳有大量的二氧化碳 逸出 逸出 打开瓶盖 则瓶内的压强变小 此时碳酸分解生成的二氧化碳