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走出勒沙特列原理的误区

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,又称之为勒沙特列原理: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沙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沙特列原理,陷入了勒沙特列原理的误区。现举例说明:

1.改变条件却没有改变平衡

1某密闭容器,放入一定量的SO2O2,发生反应2SO2+O2  走出勒沙特列原理的误区  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,由勒沙特列原理可知,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。勒沙特列原理是在平衡移动的成立,平衡不移动,勒沙特列原理就不适用。而勒沙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,此时就不能用勒沙特列原理

2.只有一种反应物

2在恒温时,一固定容器内发生如下反应2NO2g走出勒沙特列原理的误区    N2O4g)(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N2O   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,由勒沙特列原理可知,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:2NO2g 走出勒沙特列原理的误区  N2O4g)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

3浅绿色Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡:Fe2++2H2走出勒沙特列原理的误区   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,由勒沙特列原理可知,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Fe2+NO3,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Fe2+氧化为Fe3+,因为Fe3+在溶液中显黄色,所以溶液要变黄。

正确选项:A

4.溶液的稀释

4已知:草酸H2C2O4)是二元弱酸,0.1mol·L1KHC2O4溶液中存在如下的平衡:HC2O4H2O走出勒沙特列原理的误区H2C2O4+OH,若向该溶液中加水,则下列说法正确的是(  )

A.溶液中c(HC2O4)c(OH都减小

B.溶液中c(OH)增大

CHC2O4的水解平衡逆向移动

D.溶液的pH增大

易错选:BD

错选原因:加入水后,由勒沙特列原理可知,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。

综上所述,在利用勒沙特列原理解决有关的问题时,不仅要深刻的理解勒沙特列原理的本质,还要多角度的考虑问题,只有这样才能走出勒沙特列原理的误区,避开题目设置的陷阱

[实战演练]

1CH3COOH走出勒沙特列原理的误区CH3COO— + 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:CaOH2s走出勒沙特列原理的误区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Ca2+离子数目减少     B.溶液中cCa2+)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  aAg走出勒沙特列原理的误区bBg)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.平衡向正反应方向移动了      B.物质A的转化率减少了

C.物质B的质量分数增加了      Da>b

4.二氧化氮存在下列平衡:2NO2(g) 走出勒沙特列原理的误区N2O4(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走出勒沙特列原理的误区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降低温度   C加入催化剂     D恒容下充入HI气体

参考答案:1:D     2:A     3:AC     4:C    5:BD

(责任编辑:化学自习室)
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