14：勒夏特列原理应用易错点精析

勒夏特列原理应用易错点精析 一 勒夏特列原理内容 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 1 浓度 增加某一反应物的浓度 则反应向着减少此反应物浓度的方向进行 即反应向正方向进行 减少某一生成物的浓度 则反应向着增加此生成物浓度的方向进行 即反应向反方向进行 反之亦然 2 压强 增加某一气态反应物的压强 则反应向着减少此反应物压强的方向进行 即反应向正方向 进行 减少某一气态生成物的压强 则反应向着增加此生成物压强的方向进行 即反应向逆方向进行 反 之亦然 3 温度 升高反应温度 则反应向着减少热量的方向进行 即放热反应逆向进行 吸热反应正向进行 降低温度 则反应向着生成热量的方向的进行 即放热反应正向进行 吸热反应逆向进行 4 催化剂 仅改变反应进行的速度 不影响平衡的改变 即对正逆反应的影响程度是一样的 二 勒夏特列原理应用的易错点 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 2SO 3 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 正确选项 A 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 3 发生其他反应 例 3 浅绿色 Fe NO3 2 溶液中存在如下平衡 Fe 2 2H2O Fe OH 2 2H 若向该溶液中滴加足量的盐酸 则溶液的颜色 A 变黄 B 变深 C 变浅 D 无变化 易错选 B 错选原因 加入盐酸后 溶液中的 H 的浓度增大 由勒夏特列原理可知 平衡向逆反应方向移动 Fe2 的浓度增大 所以溶液的颜色要变深 错误分析 Fe NO3 2 溶液中存在大量的 Fe 2 和 NO 3 加入盐酸后 NO3 在大量 H 的作用下具有很强的 氧化性 可以将 Fe 2 氧化为 Fe3 因为 Fe 3 在溶液中显黄色 所以溶液要变黄 正确选项 A 总结 在有多个反应发生时 要从宏观的角度分析主反应 抓住主要因素 4 溶液的稀释 例 4 已知 草酸 H2C2O4 是二元弱酸 0 1mol L 的 KHC2O4 溶液中存在如下的平衡 HC2O4 H2O H2C2O4 OH 若向该溶液中加水 则下列说法正确的是 A 溶液中 c HC 2O4 和 c OH 都减小 B 溶液中 c OH 增大 C HC2O4 的水解平衡逆向移动 D 溶液的 pH 增大 易错选 B D 错选原因 加入水后 由勒夏特列原理可知 水的参与使得平衡向正反应方向移动 所以 c OH 增大 错误分析 加入水后 造成了溶液的稀释 而溶液稀释的话 平衡就向溶液中粒子数量增多的方向移动 因而平衡是向正反应方向移动 但是整个溶液中离子的浓度是减小的 因为溶液增加的倍数大于溶液中离 子浓度增加的倍数 正确选项 A 总结 在溶液中存在的平衡不仅要考虑平衡的移动 还要看溶液存在的各种离子之间是否会发生反应 如果可以发生反应 那么并非仅仅是平衡的移动的问题了 三 勒夏特列原理应用过程中的注意点 1 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 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 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 N 2 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 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 4 减弱 并不等于抵消和消除 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 g 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 c c c a c b 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 四 纠错练习 1 在 CH3COOH CH 3COO H 的电离平衡中 要使电离平衡右移且氢离子浓度增大 应采取的措施是 A 加入 NaOH B 加入盐酸 C 加水 D 升高温度 2 一定温度下 存在下列平衡 Ca OH 2 s Ca2 aq OH aq 当向一定量石灰乳悬浊液加入 少量生石灰时 下列说法正确的是 A 溶液中 Ca 2 离子数目减少 B 溶液中 c Ca 2 增大 C 溶液中 pH 增大 D 溶液中溶质的质量分数增大 3 在一密闭容器中 反应 aA g bB g 达平衡后 保持温度不变 将容器体积增加一倍 当达到新 的平衡时 B 的浓度是原来的 60 则 A 平衡向逆反应方向移动了 B 物质 A 的转化率减少了 C 物质 B 的质量分数增加了 D a b 4 二氧化氮存在下列平衡 2NO2 g N2O 4 g Q 在测定 NO2 的相对分子量时 下列条件中较为适宜的是 A 温度 130 压强 3 03 105Pa B 温度 25 压强 1 01 105Pa C 温度 130 压强 5 05 104Pa D 温度 0 压强 5 05 104Pa 5 在密闭容器中 反应 2HI H2 I2 正反应吸热 当达到平衡时 欲使混合气体颜色加深 可采取的 措施有 A 减小容器体积 B 升高温度 C 加入催化剂 D 恒容下充入 HI 气体 6 勒沙特列原理是自然界一条重要的基本原理 下列事实能用勒沙特列原理解释的是 A NO2 气体受压缩后 颜色先变深后变浅 B 对 2HI g H2 g I 2 g 平衡体系加压 颜色迅速变深 C 合成氨工业采用高温 高压工艺提高氨的产率 D 配制硫酸亚铁溶液时 常加入少量铁屑防止氧化 7 下列不能用平衡移动原理解释的事实是 A 压缩盛有 I2 和 H2 混合气体的针筒 气体颜色变深 B pH 均为 4 的盐酸和 NH4Cl aq 中水的电离度后者大 C 打开汽水瓶盖 即有大量气泡逸出 D 用排饱和食盐水的方法收集氯气 8 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A 用浓氨水和氢氧化钠制取氨气 B 加热蒸干 AlCl3 溶液不能得到无水 AlCl3 C 工业上 SO2 和 O2 在常压下生成 SO3 D 水中的 c H 比 0 1 mol LNaOH 溶液中的大 9 下列实验事实或数据不能用勒沙特列原理解释的是 A B C D 10 有以下描述的事实 氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体 铁在潮湿的空气中容易生锈 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 在可逆反应中 使用催化剂有利于提高反应物的转化率 钠与氯化钾共融制备钾 Na l KCl l K g NaCl l 二氧化氮与四氧化氮的平衡体系 加压后颜色加深 其中能用勒夏特列原理解释的是 A B C D 参考答案 1 D 2 A 3 C 4 C 5 D 6 A 7 A 8 C 9 B 10 C