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2.3 化学平衡的移动

化学反应速率与化学平衡 · 高一
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 外界条件改变导致正逆反应速率不等,平衡向减弱这种改变的方向移动。

从哪来 建立在 1.1 吸热反应与放热反应 之上。

为什么 化学平衡的本质是 $v_{正} = v_{逆}$。当外界条件(浓度、压强、温度)改变时,正、逆反应速率对条件的敏感度不同,导致 $v_{正} \neq v_{逆}$。系统为了重新达到平衡,会向能抵消这种速率差异的方向移动,即“减弱”外界条件的改变,而非“消除”它。

讲法
适合:逻辑推理型、喜欢微观机理的学生 核心逻辑:速率不等论。 1. 强调平衡是动态的,$v_{正} = v_{逆}$。 2. 改变条件瞬间,$v_{正}$ 和 $v_{逆}$ 不会同时改变相同的倍数。 3. 例如增加反应物浓度,$v_{正}$ 瞬间增大,$v_{逆}$ 瞬间不变,导致 $v_{正} > v_{逆}$,平衡正向移动。 4. 结论:移动方向由速率差决定,本质是动力学过程。
讲法
适合:形象思维型、记忆能力较强的学生 核心逻辑:勒夏特列原理(定性判断)。 1. 引入“勒夏特列原理”:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 2. 口诀记忆: - 增浓移向消耗浓的一方; - 增压移向气体体积减小的一方; - 升温移向吸热方向,降温移向放热方向。 3. 强调“减弱”不是“抵消”,新平衡时条件仍比原平衡更极端。
讲法
适合:数学建模型、喜欢图表分析的学生 核心逻辑:Qc 与 K 的关系。 1. 引入浓度商 $Q_c = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$。 2. 平衡时 $Q_c = K$。 3. 改变条件后: - 若 $Q_c < K$,反应正向进行; - 若 $Q_c > K$,反应逆向进行。 4. 通过计算 $Q_c$ 与 $K$ 的大小关系,定量判断移动方向,避免定性判断的模糊性。
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练一道
基础题
对于反应 $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$,$\Delta H < 0$。 (1) 若增大容器体积(减压),平衡如何移动? (2) 若升高温度,平衡如何移动?
变式
对于反应 $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$,$\Delta H < 0$。 在恒温恒容容器中,达到平衡后,再充入 $1\ mol\ SO_3$。 问:平衡如何移动?$SO_2$ 的转化率如何变化?
试试手自己判
检测题
对于反应 $A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g) + D(g)$,$\Delta H > 0$。 在恒温恒容条件下,达到平衡后,向容器中充入 $1\ mol\ A$。 问:平衡如何移动?$B$ 的转化率如何变化?
看答案和判分标准
答案:平衡正向移动;$B$ 的转化率增大。
判对标准:
1. 判断出“正向移动”得 5 分。
2. 判断出“B 的转化率增大”得 5 分。
3. 若仅回答“正向移动”但未回答转化率,得 5 分。
4. 若回答“逆向移动”或“B 转化率减小”,得 0 分。
5. 若解释中提到“增加反应物浓度,平衡正向移动,促进另一反应物转化”,逻辑正确,给满分。
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