化学平衡移动分析是高考原理题的灵魂,勒夏特列原理是解决此类问题的核心工具。然而,许多考生因对原理理解片面而失分。真正掌握其精髓,关键在于理解“减弱”二字的深刻含义。
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一、 教师视角:原理的本质与三大应用
教师通常从原理表述出发,结合具体实例进行阐释。
- 核心表述:如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温度、压强),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
- 三大典型应用:
- 浓度改变:增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,以消耗部分增加的反应物。
- 温度改变:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,以吸收部分增加的热量。
- 压强改变(适用于有气体参与且气体分子数变化的反应):增大压强,平衡向气体分子总数减小的方向移动,以降低体系压力。
二、 学霸策略:洞悉“减弱”不等于“抵消”
学霸的过人之处在于能穿透字面意思,抓住原理的本质,从而精准预判平衡移动的结果。
- 核心误区:误认为平衡移动的目的是为了“完全抵消”外界改变,使体系回到与原来一模一样的状态。
- 正确理解:平衡移动只是“减弱”这种改变,移动后的新平衡状态与旧平衡状态有本质不同,改变所产生的影响依然存在,只是程度被减轻了。
- 典例深度剖析:
- 浓度变化:对于平衡N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g),若向体系中充入N₂(增大反应物浓度)。
- 平衡移动方向:正向移动,消耗部分N₂。
- 结果分析:达到新平衡后,N₂的浓度比原平衡时大(这是根本前提),但比刚充入N₂还未移动时的瞬间浓度要小。这就是“减弱”——浓度增加了,但平衡移动使其增加的量没有预想的那么多,而不是把增加的部分全部消耗掉。
- 压强变化:对于反应2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)(棕红色) (无色),若将容器体积压缩(增大压强)。
- 平衡移动方向:正向移动,气体分子数减少。
- 结果分析:达到新平衡后,体系的压强比原平衡时大,但比刚压缩体积后的瞬间压强要小。因为气体分子总数的减少,部分抵消了压缩体积导致的压强剧增。
- 温度变化:对于合成氨的放热反应,若升高温度。
- 平衡移动方向:向逆反应(吸热)方向移动。
- 结果分析:达到新平衡后,体系的温度比原平衡时高,但因为吸热过程吸收了部分热量,其温度会比不发生移动的情况下低一些。同时,NH₃的百分含量比原平衡时降低了。
总结与复习建议
在应用勒夏特列原理时,请务必建立以下思维框架:
- 明确比较对象:新平衡状态是与原平衡状态比较,而不是与改变发生后的那个瞬间状态比较。
- 牢记最终结果:改变条件所产生的影响(浓度增大、压强增大、温度升高)在建立新平衡后依然存在。
- 实战口诀:“改变不能全抵消,移动只为减弱它;新平衡态对比旧,改变影响仍留下。”
建议在复习中,对浓度、压强、温度这三个条件的改变各找1-2个典型反应进行深入推演,想清楚改变瞬间和建立新平衡后各物理量(浓度、百分含量、压强、颜色深浅等)的具体变化。当你真正理解了“减弱”的辩证关系,勒夏特列原理就不再是一句生硬的条文,而是你分析平衡问题的有力武器。
