如何理解压强对化学平衡的影响? 不用勒夏特列原理。谢谢大家。

2024-11-14 11:13:49
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回答1:

首先要明白的是,压强的变化最终要归到浓度的变化。如果浓度没有变化,那么平衡是不会移动的。而压强的变化时分为内压的变化和外压的变化的。下面详细说明一下:

1、内压的变化:指的是容器体积固定,然后充入不相关的气体(即:不是ABCD四种气体,并且不会与ABCD反应的气体,,注明:一般是惰性气体)此时引起压强的变化即为内压的增大,由于ABCD的浓度不变,所以是不会引起上述问题中平衡的移动的。

2、外牙的变化:这种变化是指通过改变容器的体积引起的压强的变化。这种变化会使气体的浓度的改变所以会引起上述平衡的移动。这时可以通过浓度熵和平衡常数的关系(即使K与Q的关系)来理解平衡的移动,见下图:

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回答2:

     假设起初该反应已达到化学平衡,即正反应速率等于逆反应速率。

     我们知道,一般决定正逆反应速率大小的因素是反应物与生成物的浓度。即与分子间的有效碰撞有关,当正逆反应的分子间有效碰撞达到某一临界条件时,正逆反应速率相等,我们把它称为可逆反应的化学反应平衡。

     而对反应体系加压分为两种情况,一般我们高中化学中将它分别称为真变和假变,顾名思义,假变导致压强的变化而不使化学平衡发生移动,真变在体系压强发生变化的同时也使化学平衡发生移动。下对该两种情况进行分析:

  1. 假变:以上述a+b大于c+d(假设参与反应的都是气体)的可逆反应为例,在一个恒温恒容的密闭容器中进行该反应,反应已达化学平衡,向该反应体系中通入一部分稀有气体(不参与反应本身)此时容器内由于气体分子数的增加而使压强增大。但对于反应物和生成物来说,该体系中容器体积未改变,容器内能够参与反应的气体物质的量(分子数)未改变。所以该体系中反应物或生成物彼此之间分子有效碰撞剧烈程度不改变,所以同一时间正逆反应发生的可能(即速率)不改变,所以化学反应平衡不发生移动。

  2. 真变[1]:仍对于之前所假设的体系进行研究,a+b大于c+d(假设参与反应的都是气体)的可逆反应为例,在一个恒温恒容的密闭容器中进行该反应,反应已达化学平衡,此时向体系中通入部分能够参与反应的气体,假设为气体A,此时,该体系中容器体积未改变,但容器内能够参与反应(正)的气体(A)物质的量(分子数)增加,所以该体系中反应物分子之间的有效碰撞的剧烈程度加强,同一时间发生正反应的可能(速率)增加,所以在这种压强条件改变的瞬间,正反应速率突然增加,正反应速率大于逆反应速率,反应向正反应方向进行。同理,假若通入的气体是生成物中C D 两种气体中的一种,一样会使体系压强增大,瞬间CD间的分子有效碰撞剧烈程度加强,你反应速率大于正反应速率,反应逆向移动。{高中阶段一般把这种情况理解为浓度的变化引起的平衡移动,其实压强的变化也可以归结为浓度发生改变,就如假变中参与反应的各物质浓度未改变(分子间的有效碰撞未加强或减弱),所以反应速率都未改变,平衡也就不移动)

  3. 真变[2]:仍对于之前所假设的体系进行研究,a+b大于c+d(假设参与反应的都是气体)的可逆反应为例,在一个恒温恒容的密闭容器中进行该反应,反应已达化学平衡,气体A B C D的平衡浓度分别为m n p q ,所以该温度下该可逆反应的平衡常数K=[(p^c)*(q^d)]/[(m^a)*(n^b)]此时对反应体系的容器体积进行压缩,压强增大,假设压缩为原来的1/2,所以瞬间各气体的浓度变为2m 2n 2p 2q。所以这一瞬间该化学反应的浓度商Q=[[(2p)^c]*[(2q)^d]]/[[(2m)^a]*[(2n)^b]],,最后的到Q=K*2^[(c+d)-(a+b)]所以Q小于K,即该时刻的瞬时浓度商小于平衡常数,即QK则逆向移动,Q=K平衡不移动。简单点理解就是体积的变化使气体浓度改变,压强也改变,但由于a+b>c+d,所以对正反应的影响更明显,正向移动。或者说分子总阻碍变化而保持原样,所以当压强增大时,反应向气体体积分子数减少方向移动以阻碍压强增大,但不能阻止,压强总的还是增大了。

回答3:

压强和气体的体积成正比关系,增大压强,容器的体积体积缩小,浓度增大。计量数大的说明分子数多,单位体积内分子间有效碰撞的几率大于逆反应物资有效碰撞的几率,造成V正>V逆,故平衡向右移动。