Revise section on equilibrium and inert gases

09 化学平衡/03 化学平衡移动.md

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+# 化学平衡移动知识点
+## 一、化学平衡移动的基本概念
+1. 定义：当可逆反应达到化学平衡状态后，若改变外界条件（浓度、压强、温度等），使正、逆反应速率不再相等（\(v_{\text{正}} \neq v_{\text{逆}}\)），原平衡状态被破坏，反应体系会在新的条件下逐渐建立新的化学平衡状态，这个过程称为化学平衡的移动。
+2. 本质：外界条件改变导致 \(v_{\text{正}} \neq v_{\text{逆}}\)，引起反应体系中各组分的浓度（或百分含量）发生变化。
+3. 平衡移动的结果：建立新的平衡，新平衡与原平衡相比，各组分的浓度、百分含量、转化率等可能发生改变，但新平衡状态下仍满足 \(v_{\text{正}}' = v_{\text{逆}}' \neq 0\)。
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+## 二、勒夏特列原理（平衡移动核心规律）
+1. 核心内容：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够**减弱**这种改变的方向移动（“减弱”≠“抵消”，仅能缓解条件的改变，无法恢复到原条件）。
+2. 适用范围：仅适用于已达到平衡状态的可逆反应，不适用于非平衡体系；仅能判断平衡移动的方向，无法判断平衡移动的速率和程度。
+3. 理解要点：
+   - “改变的条件”：必须是能影响平衡的条件（浓度、压强、温度），催化剂不影响平衡，不适用该原理；
+   - “减弱”：如升高温度，平衡向吸热方向移动，仅能使体系温度略有降低，但最终温度仍高于原平衡温度；增大反应物浓度，平衡正向移动，仅能使反应物浓度略有减小，但最终浓度仍高于原平衡浓度。
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+## 三、外界条件对化学平衡的影响（单一条件改变）
+### （一）浓度对平衡的影响
+1. 影响规律：
+   - 增大反应物浓度/减小生成物浓度：\(v_{\text{正}}\) 增大（或 \(v_{\text{逆}}\) 减小），\(v_{\text{正}} > v_{\text{逆}}\)，平衡**正向**移动；
+   - 减小反应物浓度/增大生成物浓度：\(v_{\text{正}}\) 减小（或 \(v_{\text{逆}}\) 增大），\(v_{\text{正}} < v_{\text{逆}}\)，平衡**逆向**移动。
+2. 注意事项：
+   - 改变固体、纯液体的用量，因其浓度视为常数，不会影响平衡；
+   - 向溶液中加水稀释（适用于溶液中的可逆反应）：若反应前后粒子总数增大，平衡向粒子数增大的方向移动（如 \({\text{Fe}^{3+} + 3\text{SCN}^- \rightleftharpoons \text{Fe(SCN)}_3}\)，加水稀释平衡逆向移动）；
+   - 浓度改变瞬间，速率变化特点：增大反应物浓度，\(v_{\text{正}}\) 瞬间增大、\(v_{\text{逆}}\) 瞬间不变；减小生成物浓度，\(v_{\text{逆}}\) 瞬间减小、\(v_{\text{正}}\) 瞬间不变。
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+### （二）压强对平衡的影响（仅适用于有气体参与的可逆反应）
+1. 压强改变的本质：通过改变容器体积，影响气体的浓度，进而影响平衡（恒容下充入惰性气体，因各气体浓度不变，平衡不移动）。
+2. 影响规律：
+   - 若反应前后气体分子数不等（\(m + n \neq p + q\)，以 \(m\text{A}(g) + n\text{B}(g) \rightleftharpoons p\text{C}(g) + q\text{D}(g)\) 为例）：
+     - 增大压强（缩小容器体积）：平衡向**气体分子数减小**的方向移动；
+     - 减小压强（扩大容器体积）：平衡向**气体分子数增大**的方向移动；
+   - 若反应前后气体分子数相等（\(m + n = p + q\)）：改变压强，\(v_{\text{正}}\)、\(v_{\text{逆}}\) 同等倍数改变，\(v_{\text{正}} = v_{\text{逆}}\)，平衡**不移动**。
+3. 特殊情况：
+   - 恒压下充入惰性气体：容器体积增大，各气体浓度同倍数减小，等效于“减压”，平衡按减压规律移动；
+   - 恒容下充入与反应无关的气体（如稀有气体）：总压强增大，但各反应气体的浓度不变，平衡不移动。
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+### （三）温度对平衡的影响
+1. 影响本质：温度改变会影响反应的活化能，且对正、逆反应速率的影响程度不同（吸热反应速率受温度影响更大）。
+2. 影响规律：
+   - 升高温度：\(v_{\text{正}}\)、\(v_{\text{逆}}\) 均增大，但吸热反应速率增大倍数更大，平衡向**吸热反应**方向移动；
+   - 降低温度：\(v_{\text{正}}\)、\(v_{\text{逆}}\) 均减小，但放热反应速率减小倍数更小，平衡向**放热反应**方向移动。
+3. 注意事项：温度改变瞬间，正、逆反应速率均发生突变，且平衡常数 \(K\) 会随之改变（压强/浓度改变不影响 \(K\)）。
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+### （四）催化剂对平衡的影响
+1. 影响规律：催化剂能同等倍数地增大正、逆反应速率（\(v_{\text{正}}\)、\(v_{\text{逆}}\) 仍相等），平衡**不移动**。
+2. 作用：仅缩短反应达到平衡的时间，不改变平衡状态（各组分浓度、转化率、百分含量等均不变）。
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+## 四、多种条件同时改变时的平衡移动判断
+1. 基本原则：分别分析每种条件对平衡的影响，若影响方向一致，平衡向该方向移动；若影响方向相反，需结合条件改变的程度、反应特点判断（可通过浓度商 \(Q\) 与平衡常数 \(K\) 的大小关系辅助判断）。
+2. 示例：对于放热的气体分子数减小的反应（如 \({\text{N}_2 + 3\text{H}_2 \rightleftharpoons 2\text{NH}_3}\) \(\Delta H < 0\)）：
+   - 升高温度（促使平衡逆向）+ 增大压强（促使平衡正向）：若压强增大程度大，平衡可能正向移动；若温度升高程度大，平衡可能逆向移动；
+   - 增大反应物浓度（促使平衡正向）+ 升高温度（促使平衡逆向）：可通过计算 \(Q\) 与 \(K\) 的大小，判断最终平衡移动方向。
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+## 五、平衡移动与转化率的关系
+1. 反应物转化率（\(\alpha\)）：\(\alpha = \frac{\text{已转化的反应物的物质的量（或浓度）}}{\text{初始反应物的物质的量（或浓度）}} \times 100\%\)。
+2. 常见规律：
+   - 增大某一反应物浓度：该反应物转化率降低，其他反应物转化率升高（如 \({\text{A} + \text{B} \rightleftharpoons \text{C}}\)，增大 \(c(\text{A})\)，\(\alpha(\text{A})\) 减小，\(\alpha(\text{B})\) 增大）；
+   - 对于气体分子数减小的反应，增大压强：反应物转化率均升高；
+   - 对于气体分子数增大的反应，增大压强：反应物转化率均降低；
+   - 升高温度：若正反应吸热，反应物转化率升高；若正反应放热，反应物转化率降低。
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+## 六、补充技巧
+### （一）惰性气体对平衡的详细影响（分场景）
+| 条件类型 | 充入惰性气体的影响 | 平衡移动方向 |
+|----------|--------------------|--------------|
+| 恒温恒容 | 总压强增大，各反应气体浓度不变 | 不移动 |
+| 恒温恒压 | 容器体积增大，各反应气体浓度同倍数减小 | 等效于减压，按减压规律移动 |
+| 绝热恒容 | 若惰性气体不参与热交换，体系温度不变；若参与，需结合温度变化判断 | 温度不变则不移动，温度变化则按温度规律移动 |
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+### （二）平衡移动的“先拐先平”规律（图像分析）
+在温度/压强-时间图像中，“先拐”的曲线对应温度更高/压强更大，可结合曲线拐点判断平衡移动方向：
+- 温度越高，反应达到平衡时间越短（曲线先拐）；
+- 压强越大，反应达到平衡时间越短（曲线先拐）。
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+### （三）勒夏特列原理的拓展应用
+适用于所有动态平衡体系（如电离平衡、水解平衡、溶解平衡等），例如：
+- 向醋酸溶液中加水，电离平衡正向移动（减弱 \(c(\text{H}^+)\) 减小的趋势）；
+- 向饱和氯化钠溶液中通入HCl气体，溶解平衡逆向移动（析出NaCl晶体，减弱 \(c(\text{Cl}^-)\) 增大的趋势）。
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+### （四）平衡移动的定量判断（\(Q-K\) 法）
+无论单一条件还是多条件改变，均可通过计算改变条件后的 \(Q\) 与 \(K\) 比较：
+- \(Q < K\)：平衡正向移动；
+- \(Q = K\)：平衡不移动；
+- \(Q > K\)：平衡逆向移动。
+（注：温度改变时需先计算新温度下的 \(K\)，再与 \(Q\) 比较）