对于一个可逆反应 当正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量的时候 为什么增大压强 反应就会往正方向移动呢?(还有所谓的"移动"是什么意思?)同时为什么生成物的生成率又会增大

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 20:42:21

对于一个可逆反应 当正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量的时候 为什么增大压强 反应就会往正方向移动呢?(还有所谓的"移动"是什么意思?)
同时为什么生成物的生成率又会增大呢?
我对这些定理感到很模糊 希望能有一些生动详细的解释.

可逆反应在周围条件不变时达到动态平衡,这种平衡宏观上看是静止的,但微观上看是可逆反应的两个方向同时在随时随刻发生着,当外界条件改变时,可逆反应的动态平衡被打破.就会向阻止外界条件变化的方向偏移,之后慢慢按照新的条件达到新的动态平衡.比如问题中改变的条件是增大压强,那么平衡就会向减小压强的方向偏移,因为正反应方向的气体质量减少、压强减小,所以就会想正反应方向偏移.化学比较抽象,可以按物理理解,比如跷跷板,当一边加重后,必须将支点移动才能达到新的平衡,移动指点的目的是减弱加重一边对平衡产生的破坏作用.

已达到平衡的反应,反应条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变而达到新的平衡状态叫化学平衡移动
影响平衡移动的因素只有浓度、压强和温度三个。
1.浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度, 平衡向正反应方向移动。
2.压强对化学平衡的影响
在有气体参加或生成的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体...

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已达到平衡的反应,反应条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变而达到新的平衡状态叫化学平衡移动
影响平衡移动的因素只有浓度、压强和温度三个。
1.浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度, 平衡向正反应方向移动。
2.压强对化学平衡的影响
在有气体参加或生成的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动。
注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡.
3.温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
以上三种因素综合起来就得到了勒沙特列原理(平衡移动原理):
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
说明:催化剂只能缩短达到平衡所需时间,而不能改变平衡状态(即百分组成)
可用勒沙特列原理定性地说明浓度对化学平衡的影响——增加反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向生成物方向移动,增加生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向反应物方向移动。
利用化学平衡的概念,对比K和J大小,可以判断系统中的反应混合物是否达到平衡,以及平衡将向哪个方向移动。即:J 〉K,平衡向左移动;J〈 K,平衡向右移动;J = K,达到平衡状态。这一关系式被称为化学平衡的质量判据,是与上面的能量判据相对应的。为便于记忆,可缩写为:
J K
自然,我们作此判断时假设反应不存在动力学的障碍。若系统的动力学性 质不明,以上判断仅为反应方向的预测。
六. 压力对化学平衡的影响
压力有分压和总压两个含义。故压力对化学平衡的影响应分为组分气体分压对化学平衡的影响和系统总压对平衡的影响两个方面来讨论。上面我们讨论的浓度对平衡的影响完全适用于分压对平衡的影响,因为由理想气体方程可导出p=cRT的变式,说明分压与浓度是成正比的,而总压对平衡是否有影响,须看反应前后气体分子的总数是否变化。为加深理解这一关系,我们可以利用分压pi与总压p的关系式——xip=pi——将分压平衡常数表达式作适当变形如下:
Kp= ∏pivi= ∏(xip)vi=p∑v•∏xivi
定义∏xivi≡Jx ,上式可改为:
Kp= Jx•p∑v
这表明:在一定温度时,若反应前后气体分子总数不变,∑vi=0,则Jx•p0=Jx=Kp ,Jx是一个常数,表明平衡不会随系统总压的改变而发生改变;若反应前后气体分子总数有变化,∑vi≠0,Jx的变化就与p∑v的变化有关:若∑vi 〉0,即反应后气体分子总数增加,总压p增大时,p∑v的值将变大,由于Jx•p∑v是一个常数,Jx就应变小;以及∑vi 〈 0,p增大以及p减小平衡移动的方向。
例如,对于合成氨反应N2(g)+3H2(g)〈==〉2NH3(g),∑vi 〈 0,增大总压,平衡向右移动。下表是按方程式计量系数配比的氮气和氢气反应合成氨的体积分数受系统总压影响的热力学计算结果:
总压对反应N2(g)+3H2(g)〈==〉2NH3(g)的影响(200℃,[N2]:[H2]=1:3)
总压p/pΘ 10 50 100 300 600 1000
NH3的体积分数φ(NH3)/% 50.7 74.4 81.5 90.0 95.4 98.3
七. 浓度对化学平衡的影响
勒沙特列原理定性地概括了温度对化学平衡的影响。下面我们给出定量计算的方程。
温度对化学平衡的影响主要是改变平衡常数,因为平衡常数是温度的函数,随温度变化而变化(温度变化引起气体体积的变化的效应应当归如上一小节进行讨论)。
由 △rGmΘ=-RT㏑KΘ;△rGmΘ=△rHmΘ-T△rSmΘ
得 -RT㏑KΘ=△rHmΘ-T△rSmΘ
△rHmΘ
RT
△rSmΘ
R
㏑KΘ= -
设T1下平衡常数为K1,T2下平衡常数为K2,且T1 〉T2,记住我们假设焓变和熵变不随温度变化而变化,我们可得到:
△rSmΘ(298K)
R
△rHmΘ(298K)
RT1
㏑K1Θ≈ -
△rSmΘ(298K)
R
△rHmΘ(298K)
RT2
㏑K2Θ≈ -
用后式减前式即得:
K2Θ
K1Θ
-△rHmΘ(298K)
R
T1–T2
T1T2
㏑≈

K2Θ
K1Θ
△rHmΘ(298K)
R
T2–T1
T1T2
㏑≈
此式表明,温度对平衡常数的影响与反应的焓变的正负号是有关的,对于吸热反应,反应焓为正值,温度升高,平衡常数增大,对于放热反应,反应焓为负值,温度升高,平衡常数减小。下面是两个具体反应的例子:
从热力学数据表中可查获,氮气和氧气化合为NO的反应N2(g)+O2(g)〈==〉2NO(g)的焓变为180kJ/mol(298K),是一个吸热反应,温度升高,平衡常数增大:
反应温度/℃ 1538 2404
平衡常数 0.86×10-4 64×10-4
相反,合成氨反应是一个放热反应,N2(g)+3H2(g)〈==〉2NH3(g)的焓变为-92.22 kJ/mol(298K),温度升高,平衡常数减小:
T/K 473 573 673 773 873 973
KΘ 4.4×10-2 4.9×10-3 1.9×10-4 1.6×10-5 2.8×10-6 4.8×10-7
在讨论温度与平衡常数的关系时,常常会引起初学者的如下疑惑:由吉布斯-亥姆霍兹方程的一般式△GΘ=△HΘ-T△SΘ可见,对于放热熵增大反应,△HΘ是负值,-T△SΘ也是负值,随温度升高,T△SΘ增大,将导致反应的-△GΘ增大,这不是意味着反应向右进行的趋势增大吗?而放热反应的平衡常数随温度升高下降,这不是意味着反应向右进行的趋势减小吗?两者岂不是矛盾了吗?
需知:△GΘ和KΘ各自的意义是不同的。一个反应的-△GΘ越大,表明当反应系统中各物质都处于热力学标准状态下时,平衡点是否更靠近产物一方,或者说反应是否更彻底,而后者却是KΘ的物理意义。由-△GΘ=RT㏑KΘ,当温度升高,-△GΘ、T、KΘ同时在变化,-△GΘ和KΘ的变化不一定成正相关性,由此可以看 出:
放热熵增大反应,温度升高,-△GΘ变大,KΘ变小
放热熵减小反应,温度升高,-△GΘ变小,KΘ变小
吸热熵增大反应,温度升高,-△GΘ变大,KΘ变大
吸热熵减小反应,温度升高,-△GΘ变小,KΘ变大
△GΘ只能判断系统中各物质均处于标准状态时反应的方向,用它来判断一个在标态下的反应能否发生。而要判断反应物变成产物在理论上最高转化率多大,反应才会停止(达到平衡),只能用KΘ来判断 化学平衡状态与化学平衡移动是历年高考化学复习的重点内容之一,但对它的知识的内涵和外延部分部分同学往往感到棘手,不能准确掌握,平衡时混合气体的平均摩尔质量就是其中内容之一,同学普遍感到比较生疏,做起题来不很顺手,现将化学平衡移动与平衡混合气体的平均摩尔质量■的关系作如下讨论。
一、当混合气体在平衡移动前后总质量不发生变化时,混合气体的平均摩尔质量可发生下列变化:根据■=■,若n(总)不变,则■不变;若n(总)变大,则■减小;若n(总)变小,则■变大。
二、当混合气体在平衡移动前后总质量发生变化,但总物质的量不发生变化时,则■随m(总)的变化而变化。m(总)增大时则■增大,m(总)减小时则■减小。
三、当混合气体在平衡移动前后总质量和总物质的量都发生变化时(有固体参加或生成),■可能增大,可能减小,也可能不变。究竟如何变化将取决于原平衡混合气体的平均摩尔质量。例一、可逆反应 3A(g)←→3B(?)+C(?)△H>0 随温度的升高,气体的平均摩尔质量有变小的趋势,则下列说法正确的是:
A:B和C可能都是固体
B:B和C一定都是固体
C:若C为固体,则B一定是气体
D:B和C可能都是气体
[分析] 根据■=■,当B是气体,C是固体时,反应前后气体的n(总)不变,但随着反应从左向右进行,混合气体的m(总)减小,故气体的平均摩尔质量■减小。C正确。当B和C都是气体时,混合气体的m(总)不变,而反应前后气体的n(总)增大,故气体的平均摩尔质量■减小。D正确。正确答案:[C、D]
四、倘若平衡移动之后m(总)和n(总)都增大或者都减小,混合气体的平均摩尔质量又该如何确定呢?
对于mA(g)+nB(g)←→pC(g)+qD(s)(设m+n>p)维持温度不变,加压(缩小容器的体积),平衡向右移动,气体的m(总)和n(总)都减小,混合气体每减小(m+n-p)mol时,气体质量减小q.M(D)g,相当于每摩气体质量的减少:■g ,相当于从原混合气体中抽走了相对分子质量为■的气体,因此■的变化由原■与■的相对大小来决定。
当■(原)=■时,平衡移动后混合气体的■不变;当■(原)>■时,平衡移动后混合气体的■增大;当■(原)<■ 时,■ 减小。同理,当减压使平衡向左移动时,相当于向原混合气体中加入了相对分子质量为■的气体,当■(原)=■时,■不变;当■(原)>■时,■减小;当■(原)<■时,■增大。
例二、反应2NH3(g)+CO2(g)←→ CO(NH2)2(s)+H2O(g)已达平衡状态。若增大压强,平衡移动,但混合气体的平均摩尔质量不变,则
1. 原混合气体的平均摩尔质量是_______2. 起始投料时,氨气与二氧化碳的体积比是(同温同压)_____
[分析]增大压强,平衡向正反应方向移动,每减少2摩气体,气体的质量就减少60g,即■=■=30g/mol,原平衡混合气体的平均摩尔质量也是30g/mol。再根据十字交叉法,计算出氨气与二氧化碳的体积比是14:13。
例三、在体积为aL的密闭容器中,放入2LA和1LB气体,一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)=nC(g)+2D(g)反应达平衡后,A的物质的量浓度减少到原来的1/2,混合气体的平均摩尔质量增大了1/8倍,则n值为:
A:1 B:2 C:3 D:4
[分析]:此题除上述方法外还可以巧解,即根据■=■,当m(总)不变时,■增大,n(总)必然减小,即3+1>n+2,所以,n<2,答案为A

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可逆反应在周围条件不变时达到动态平衡,这种平衡宏观上看是静止的,但微观上看是可逆反应的两个方向同时在随时随刻发生着,当外界条件改变时,可逆反应的动态平衡被打破。就会向阻止外界条件变化的方向偏移,之后慢慢按照新的条件达到新的动态平衡。比如问题中改变的条件是增大压强,那么平衡就会向减小压强的方向偏移,因为正反应方向的气体质量减少、压强减小,所以就会想正反应方向偏移。化学比较抽象,可以按物理理解,比如跷...

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可逆反应在周围条件不变时达到动态平衡,这种平衡宏观上看是静止的,但微观上看是可逆反应的两个方向同时在随时随刻发生着,当外界条件改变时,可逆反应的动态平衡被打破。就会向阻止外界条件变化的方向偏移,之后慢慢按照新的条件达到新的动态平衡。比如问题中改变的条件是增大压强,那么平衡就会向减小压强的方向偏移,因为正反应方向的气体质量减少、压强减小,所以就会想正反应方向偏移。化学比较抽象,可以按物理理解,比如跷跷板,当一边加重后,必须将支点移动才能达到新的平衡,移动指点的目的是减弱加重一边对平衡产生的破坏作用。 已达到平衡的反应,反应条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变而达到新的平衡状态叫化学平衡移动
影响平衡移动的因素只有浓度、压强和温度三个。
1.浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度, 平衡向正反应方向移动。
2.压强对化学平衡的影响
在有气体参加或生成的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动。
注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡.
3.温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
以上三种因素综合起来就得到了勒沙特列原理(平衡移动原理):
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
说明:催化剂只能缩短达到平衡所需时间,而不能改变平衡状态(即百分组成)
可用勒沙特列原理定性地说明浓度对化学平衡的影响——增加反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向生成物方向移动,增加生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向反应物方向移动。

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呵呵 楼上的都好长哦...
我写点自己的看法吧。
对于一个反应 N2 + 3H2 = 2NH3
等号应为可逆号。
在达到平衡时,氮气 氢气 还有氨气之间的比例,还有压强不在发生变化。
当增加压强时,相当于把整个系统压缩,而正反应方向,也就是生成氨气(向右移动),时却是一个使体积减少的反应,体积减少,有利于压强的减小。这是由于系统要保持原来小...

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呵呵 楼上的都好长哦...
我写点自己的看法吧。
对于一个反应 N2 + 3H2 = 2NH3
等号应为可逆号。
在达到平衡时,氮气 氢气 还有氨气之间的比例,还有压强不在发生变化。
当增加压强时,相当于把整个系统压缩,而正反应方向,也就是生成氨气(向右移动),时却是一个使体积减少的反应,体积减少,有利于压强的减小。这是由于系统要保持原来小的压强,所以只能使自身体积减少啦。
移动就是说这个可逆反应在向正反向(向右生成氨气)进行或想逆方向进行(向左,生成氮气和氢气)。
其实化学平衡移动的性质跟物理中的亨利定律有点相似。电流通过线圈时线圈会产生磁场,阻碍电流的增大或减少,线圈总是维持原来电流的大小,达到平衡的化学反应也是这样,他总要保持原来的状态所以会发生移动,也是阻碍系统发生变化
应为生产物氨气的量增多了,所以氨气的生成率也增大了。

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打开高中化学课本第二册,把第二章好好看一遍,再多回顾几遍,再去想这个问题,或许你就会明白了。无论就的多么详细你会了这一道,可能下一道又不会了,重要的是领会,要作到举一反三的效果。

只要记住:根据勒沙特列原理,要削弱条件的改变。
比如你说的,增大压强,但正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量,例如A+B==C对吧,那么要削弱这种改变,就要让压强变小点喽,那么由于物质的量比等于压强比,所以反应就会往正方向移动。
或者这样理解,增大压强,A跟B等于增加了2,而C相当于增加了1,对吧,根据前面系数比么,那么要削弱这种改变,就要让2移到1去点咯,个么也就是要往正...

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只要记住:根据勒沙特列原理,要削弱条件的改变。
比如你说的,增大压强,但正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量,例如A+B==C对吧,那么要削弱这种改变,就要让压强变小点喽,那么由于物质的量比等于压强比,所以反应就会往正方向移动。
或者这样理解,增大压强,A跟B等于增加了2,而C相当于增加了1,对吧,根据前面系数比么,那么要削弱这种改变,就要让2移到1去点咯,个么也就是要往正方向移动了。
生成率等于实际生成的比上如果完全反应生成的量。那么现在,既然已经往正方向移动了,生成物的量增加,即分子增大,但分母不变。所以,生成率也就变大了嘛

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关于反应为什么向正反应方向进行可以根据碰撞理论来解释,当压强升高导致物质的浓度都升高但由于正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量使得反应物的浓度升高的快些,随着浓度的升高原子与原子之间的有效碰撞几率增加这就使得反应向正反应方向进行
由于反应向正反应方向进行使得反应物的量减少生成物的量增加这就使得生成物的生成率增大...

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关于反应为什么向正反应方向进行可以根据碰撞理论来解释,当压强升高导致物质的浓度都升高但由于正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量使得反应物的浓度升高的快些,随着浓度的升高原子与原子之间的有效碰撞几率增加这就使得反应向正反应方向进行
由于反应向正反应方向进行使得反应物的量减少生成物的量增加这就使得生成物的生成率增大

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对于一个可逆反应 当正反应总气体摩尔质量大于生成物气体总摩尔质量的时候 为什么增大压强 反应就会往正方向移动呢?(还有所谓的移动是什么意思?)同时为什么生成物的生成率又会增大 化学反应平衡的判断问题对于反应A:NH2COONH4(s)====【可逆反应符号】2NH3(g)+CO2(g),B:2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)====【可逆反应符号】2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g)当:(1)气体平均摩尔质量不变;(2)气体平均密度不 请问对于一个可逆反应:化学平衡方向向逆反应移动式时,正反应速率会减小吗? 对于可逆反应,平衡向正反应移动和向左移动是不是一个概念 可逆反应的平均反应速率是什么?对于一个可逆反应,正反应速率和逆反应速率哪一个才是它的平均反应速率? 对于可逆反应的正反应逆反应平衡时 什么是平衡常数 对于可逆反应氨气生成氢气和氮气,H>0,当升高温度时,为什么逆反应速率小于正反应速率 对于一个可逆反应(正反应放热),温度升高,速率怎么变?(记得是朝正反应方向进行)为什么? 对于反应物和生成物都是气体,反应前后总物质的量是不是不变?系数相等和不等都是这样吗?或者都不是?对于可逆反应又如何? 可逆反应会生成气体,混合气体总质量不变化,能够说明反应进入平衡状态么?为什么? 对于反应前后气体摩尔数相等的化学反应,能否通过一个气体的体积分数不变来判断反应已经达到了平衡?1.当恒温恒容时、2.当恒温恒压时、着急、 物质的量=质量/摩尔质量.摩尔质量不变,又有质量守恒.那么反应前后气体的总物质的量也应该不变啊? 压缩体积影响反应速率当可逆反应的反应物全是气体时,压缩气体体积,什么时候正反应速率加快...什么时候减慢...什么时候不变? 可逆反应3A(g)==3B(?)+C(?) △H<0 ,达到化学平衡后,升高温度.①若B不是气体,C是气体,则当A的摩尔质量大于C的摩尔质量时,气体的平均相对分子质量怎样变化?②若B不是气体,C是气体,则当A的摩尔 对于气体反应前后计量数不等的可逆反应 体系密度不变或总物质的量浓度不变或总压强不变或总体积不变 ...对于气体反应前后计量数不等的可逆反应 体系密度不变或总物质的量浓度不变或 如果一个生成物和反应物都是气体的反应总压强未发生变化,则其是否为可逆反应?应为:如果一个生成物和反应物都是气体的可逆反应总压强未发生变化,则其是否平衡状态, 关于化学平衡.1.为什么在纯气体反应下物质总密度不变不能作为反应平衡的标志?2.对于可逆反应aX(g)+bY(g)=cZ(g)当a+b=c时,压强不变不可作为平衡的标志?当a+b≠c时,压强改变可作为平衡标 对于一个平衡的气体可逆反应 通过改变压强使反应正向移动反应物所占的体积分数上升吗对于这个反应A X+B Y=C Z+D W 等号是可逆号 改变压强使反映正移 A的体积分数如何变化 请给我推导过程