化学平衡知识点总结Word下载.doc
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在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变的状态,叫做化学平衡状态,简称化学平衡。
①化学平衡的微观标志(即本质):
v正=v逆
②化学平衡的宏观标志:
反应混合物中各组分的浓度和体积分数保持不变,即随时间的变化,保持不变。
③可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或正、逆反应同时开始,都能达到化学平衡。
⑵化学平衡的特征
①逆:
化学平衡研究的对象是可逆反应。
②动:
化学平衡是动态平衡,反应处于平衡态时,化学反应仍在进行,反应并没有停止。
③等:
化学反应处于化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,且都不等于零。
④定:
化学反应处于化学平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持一定,体积分数保持一定。
对反应物,有一定的转化率,对生成物,有一定的产率。
⑤变:
化学平衡是有条件的平衡,当外界条件变化,原有的化学平衡被破坏,在新的条件下,平衡发生移动,最终又会建立新的化学平衡。
四、判断可逆反应达到平衡的标志
以可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
1、直接标志
⑴v正=v逆。
具体可以是:
①A、B、C、D中任一种在单位时间内的生成个数等于反应掉的个数。
②单位时间内生成mmolA(或nmolB),同时生成pmolC(或qmolD)。
⑵各物质的质量或物质的量不再改变。
⑶各物质的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数)不再改变。
⑷各物质的浓度不再改变。
2、间接标志
⑴若某一反应物或生成物有颜色,颜色稳定不变。
⑵当m+n≠p+q时,恒容下总压强不再改变。
(m+n=p+q时,总压强不能作为判断依据
例举反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
是否平衡状态
混合物体
系中各成
分的量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
是
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定
不一定
正反应速
率与逆反
应速率的
关系
①在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,即v正=v逆
②在单位时间内消耗了nmolB,同时消耗了pmolC,则v正=v逆
③vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆
④在单位时间内生成nmolB,同时消耗qmolD,均指v逆,v正
不一定等于v逆
压强
①若m+n≠p+q,总压强一定(其他条件不变)
②若m+n=p+q,总压强一定(其他条件不变)
平均相对
分子质量
①r一定,只有当m+n≠p+q时
②r一定,但m+n=p+q时
温度
任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的情况下,
体系温度一定时
体系的密度
密度一定
特别提醒:
①化学平衡的实质是v(正)=v(逆)≠0时,表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化,因此v(正)=v(逆)>0是化学平衡判断的充要条件。
②运用v(正)=v(逆)≠0时,注意方向和数量关系。
③学会“变”与“不变”判断。
“变”就是到达平衡过程中量“变”,而到达平衡后“不变”。
否则,不一定平衡。
化学平衡移动:
化学平衡移动影响条件
(一)在反应速率(v)-时间(t)图象中,在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后,
V正、V逆的变化有两种:
V正、V逆同时突变——温度、压强、催化剂的影响
V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变
对于可逆反应:
mA(g)+nB(g)pc(g)+qD(g)+(正反应放热)
反应条件
条件改变
v正
v逆
v正与v逆关系
平衡移
动方向
图示
选项
浓度
增大反应物浓度
减小反应物浓度
增大生成物浓度
减小生成物浓度
加快
减慢
不变
v正>v逆
v正<v逆
正反应方向
逆反应方向
B
C
压
强
m+n>p+q
m+n<p+q
m+n=p+q
加压
v正=v逆
不移动
A
E
减压
D
F
温度
升温
降温
催化剂
【总结】增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;
减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
增大压强,化学平衡向系数减小的方向移动;
减小压强,平衡会向系数增大的方向移动。
升高温度,平衡向着吸热反应的方向移动;
降低温度,平衡向放热反应的方向移动。
催化剂不改变平衡移动
(二)勒夏特列原理(平衡移动原理)
如果改变影响平衡的一个条件,平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。
具体地说就是:
增大浓度,平衡就会向着浓度减小的方向移动;
减小浓度,平衡就会向着浓度增大的方向移动。
增大压强,平衡就会向着压强减小的方向移动;
减小压强,平衡就会向着压强增大的方向移动。
升高温度,平衡就会向着吸热反应的方向移动;
降低温度,平衡就会向着放热反应的方向移动。
平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,如对后面将要学习的电离平衡,水解平衡也适用。
五、有关化学平衡的计算
1、主要类型有:
①求起始浓度、转化浓度、平衡浓度。
②求某反应物的转化率、平衡气体混合物中各成分的体积分数等。
2、化学平衡的计算模式—三段式法
设a(mol·
L-1)、b(mol·
L-1)分别为A、B两物质的起始浓度,mx(mol·
L-1)为反应物A的转化浓度,nx(mol·
L-1)为反应物B的转化浓度,则
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
c始(mol·
L-1)ab00
Δc(mol·
L-1)mxnxpx qx
C平(mol·
L-1)a-mxb-nxpxqx
物质浓度的变化关系
反应物:
平衡浓度=起始浓度-转化浓度
生成物:
平衡浓度=起始浓度+转化浓度
以上三种浓度中,只有转化浓度之比等于化学方程式中计量数之比
六化学平衡常数
1.概念:
对于一定条件下的可逆反应(aA+bBcC+dD),达到化学平衡时,生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数,记作Kc,称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。
2.平衡常数的意义
平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。
(1)K值越大,表示反应进行得越完全,反应物转化率越大;
一般认为,K>105时,该反应进行得就基本完全了。
(2)K值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。
3.注意事项
(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
(2)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若反应方向改变,则平衡常数改变。
若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。
(3)在平衡常数表达式中:
反应物或生成物中固体、纯液体、稀溶液中水的浓度不写。
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c(CO)·
c(H2)/c(H2O)
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)
7.化学反应进行的方向