物理化学:勒夏特列原理

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例子问题

问题1:反应平衡

使用Haber-Bosch工艺制造氨:

用一个反应容器把氮气和氢气结合起来。这个反应一直进行到容器达到平衡。

如果容器的压力增加,你预测会发生什么?

可能的答案:

系统会向左平移

会产生更多的氮气

会产生更多的氨

改变压力不会改变平衡

正确答案:

会产生更多的氨

解释

根据勒夏特列原理,为了抵消压力的变化,压力的变化会引起位移。当容器压力增加时,为了尽量减少气体分子之间的接触,首选气体分子较少的反应侧。对于这个反应,左边有四个气体分子,右边有两个气体分子。因此,将优先选择产品端,并将产生更多的氨。

问题1:反应平衡

使用Haber-Bosch工艺制造氨:

用一个反应容器将氮气和氢气结合,直到容器达到平衡。

如果从容器中除去氨,系统会发生什么?

可能的答案:

均衡会向左平移

平衡会向右平移

平衡不会改变

氢气的量会增加

正确答案:

平衡会向右平移

解释

当一个系统处于平衡状态时,利用勒夏特列原理可以预测一个系统对突然变化的反应。在这种情况下,氨气已经从系统中去除。这将导致反应产生更多的氨,并继续向右,以重新建立平衡。

问题4:反应平衡

根据已知的信息,该反应应该在什么条件下进行才能促进产物的形成?

可能的答案:

高压,低温,在灯下

低温,低压,在半光照的地方

因为反应是自发的,所以不管在什么条件下反应都会照常进行

低压,高温,黑暗中

高压,高温,在真空中

正确答案:

高压,低温,在灯下

解释

高压有利于气体量少的反应侧,也就是生成物侧。

这个反应是放热的,也就是说它会产生热量。通过从反应中除去热量,我们不断地向生成物一侧施加压力。

最后,反应应该在灯下进行。这是由于高压双箭头上方的符号,表示光促进反应。注意:有高压符号在双箭头下方,反应应该是在黑暗中发生的。

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