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1. 勒夏特列原理(平衡移动原理)

化学平衡及其移动 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 改变平衡体系条件,平衡向减弱这种改变的方向移动,直至建立新平衡。

从哪来 建立在化学反应速率之上。平衡移动本质是正逆反应速率相对大小发生变化的结果。

为什么 平衡状态是 $v_{正} = v_{逆}$ 的动态平衡。当外界条件(浓度、压强、温度)改变瞬间,$v_{正}$ 和 $v_{逆}$ 不再相等(例如增加反应物浓度,$v_{正}$ 突增,$v_{正} > v_{逆}$)。为了重新达到 $v_{正} = v_{逆}$,体系必须向正反应方向进行,消耗增加的物质,生成产物,直到速率再次相等。这就是“减弱改变”的微观机理。

适合:逻辑推理型、喜欢微观机理的学生** **核心:速率突变分析** 1. 画出 $v-t$ 图像。 2. 强调平衡时 $v_{正}=v_{逆}$。 3. 改变条件(如加 $A$),瞬间 $v_{正}$ 跳高,$v_{逆}$ 不变(因为产物浓度未变)。 4. 此时 $v_{正} > v_{逆}$,反应正向进行。 5. 随着反应进行,$A$ 消耗,$v_{正}$ 回落;产物生成,$v_{逆}$ 上升。 6. 最终两者再次相交,达到新平衡。 **结论
平衡移动是速率不等导致的必然结果,方向由速率差决定。
适合:形象思维型、喜欢生活类比的学生** **核心:水池水位类比** 1. 想象一个水池,进水管(正反应)和出水管(逆反应)流速相同,水位(平衡)稳定。 2. 突然加大进水管流量(增加反应物浓度)。 3. 此时进水 > 出水,水位必然上升(平衡正向移动)。 4. 水位上升后,出水口压力增大,出水速度加快;同时进水口因水位高阻力增大,进水速度减慢。 5. 直到进水速度再次等于出水速度,水位稳定在新高度。 **结论
体系总是试图抵消外界对“水位”(平衡状态)的冲击。
适合:应试导向型、需要快速解题技巧的学生** **核心:口诀与特例排除** 1. **口诀
“增浓移向消,增压移向少,升温移向吸”。 - 增加浓度:平衡向消耗该物质的方向移动。 - 增加压强:平衡向气体分子数减少的方向移动。 - 升高温度:平衡向吸热反应方向移动。 2. 特例警示: - 固体/纯液体浓度改变:不移动。 - 反应前后气体体积不变:压强改变不移动。 - 催化剂:只改速率,不改平衡。 结论:先判断条件是否影响速率差,再套用口诀确定方向。
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练一道
基础题
在密闭容器中,反应 $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$ 达到平衡。若突然压缩容器体积(增大压强),平衡如何移动?
变式
对于反应 $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$ ($\Delta H < 0$),达到平衡后,若同时升高温度并加入少量催化剂,平衡如何移动?
试试手自己判
检测题
在恒温恒容密闭容器中,发生反应 $A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g)$。达到平衡后,向容器中充入惰性气体氦气(He),平衡如何移动?
看答案和判分标准
答案:平衡不移动。
判对标准:
1. 学生能指出“恒容”条件下,充入惰性气体不改变反应物和生成物的分压(或浓度)。
2. 学生能说明正逆反应速率均未改变,因此 $v_{正}$ 仍等于 $v_{逆}$。
3. 若学生回答“向气体分子数减少方向移动”或“向气体分子数增加方向移动”,均判错。
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