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第四章 化学平衡一、可逆反应和化学平衡在一定条件下，一个化学反应可以按照反应方程式从左到右进行，又可以从右向左进行，这就叫做化学反应的可逆性。
化学平衡具有以下特点：（1）在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时，平衡组成不再随时间变化；（2）化学平衡是动态平衡，从微观上看正、逆反应仍在进行，只是由于=υυ正逆，单位时间内各物质的生成量和消耗量相等，所以总的结果是各物质的浓度都保持不变；（3）在相同的条件下，只要反应开始时各种原子的数目相同，平衡组成与达到平衡的途径无关；（4）化学平衡是在一定条件下建立的，条件发生变化时，原来的平衡会被破坏，直至建立新的化学平衡。
二、平衡常数1、浓度平衡常数c K 与分压平衡常数p K大量实验发现，对任何可逆反应，不管反应始态如何，在一定温度下达到平衡时，各生成物浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积之比为一常数，称为化学平衡常数。
如反应 ()()A B C()D()a g b g c g d g ++[][][][]()()()()cdc a b c C c D K c A c B ⋅=⋅式中，c K 称为浓度平衡常数。
由于温度一定时，气体的分压与浓度成正比，可用平衡时的分压代替浓度，即[][][][]()()()()cdp a b p C p D K p A p B ⋅=⋅式中，p K 称为分压平衡常数。
由于c K 和p K 都是通过考察实验数据得到的，因此称为实验平衡常数（又称经验平衡常数）。
实验平衡常数是有单位的，其单位由平衡常数表达式来决定，但在使用时，通常只给出数值而不标出单位。
应用理想气体状态方程和分压定律，可得()np c K K RT ∆=其中 ()()n c d a b ∆=+-+书写平衡常数表达式时注意的问题：（1）平衡常数表达式中各物质浓度均用平衡浓度（分压用平衡分压）（2）只写出有可变浓度或压强的物质，固体、纯液体和水不写出（3）平衡常数表达式和化学方程式的书写密切相关，同一反应，书写形式不同，平衡常数不同。
化学反应中的化学平衡化学反应是物质发生变化的过程，其中涉及许多因素。
有时，反应会达到一个平衡状态，这就是化学平衡。
化学平衡意味着反应物和生成物之间的摩尔比例保持不变。
本文将讨论化学平衡的一些基本概念、平衡常数以及影响平衡的因素。
1. 化学平衡的基本概念在化学反应中，当反应物和生成物之间的反应速率达到相等时，就会达到化学平衡。
这意味着无论是反应物还是生成物的浓度，都不再发生明显的变化。
化学平衡的一个重要特征是正向反应和逆向反应之间的速率相等。
这意味着反应物可以转化为生成物，而生成物也可以反应生成反应物。
这种相互转化使化学反应达到了平衡状态。
2. 平衡常数平衡常数是用来描述化学平衡的一个重要参数。
对于一个反应 aA + bB ⇌ cC + dD，平衡常数 K 表示反应物和生成物的浓度之间的比例。
平衡常数的表达式为 K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b，其中 [A] 表示物质A 的浓度。
平衡常数与反应物和生成物的浓度呈现定量关系。
当平衡常数大于1时，生成物浓度较高；当平衡常数小于1时，反应物浓度较高。
平衡常数的具体数值表明了反应物和生成物之间的偏向程度。
3. 影响平衡的因素化学平衡可以受到多种因素的影响。
以下是一些常见的影响平衡的因素：3.1 温度：温度是影响化学平衡的关键变量。
根据Le Chatelier原理，当温度升高时，平衡常数K会发生改变，反应会偏向吸热反应以吸收多余的热量，反之亦然。
3.2 压力（对气相反应）：当反应物和生成物中有气体存在时，改变压力会影响反应的平衡。
增加压力会导致平衡偏向生成物，而降低压力则会偏向反应物。
3.3 浓度：改变反应物和生成物的浓度也会影响平衡。
增加反应物浓度会使平衡偏向生成物，减少反应物浓度则会偏向反应物。
通过调控这些因素，我们可以改变化学反应中的平衡状态，实现更理想的反应条件。
总结：化学平衡是化学反应中的重要概念，表示了反应物和生成物之间的相对浓度。
高中化学之：化学平衡一、化学平衡状态（一）研究对象：可逆反应 （二）建立：图像：（三）定义：指在一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
（四）特点——逆、等、动、定、变 1、逆：研究对象是可逆反应2、等：平衡时，同一物质的正逆反应速率相等即v 正=v 逆3、动：化学平衡是动态平衡，即达平衡时正逆反应仍在进行，只不过同一物质的v 正=v 逆4、定：在平衡体系的混合物中，各组分的含量（物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等）保持一定5、变：任何化学平衡状态均是暂时的，相对的，有条件的，与达平衡的过程无关（即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡，还可以从正逆两个方向开始达平衡）当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的改变，直至在新的条件下建立新的平衡状态注：化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度，即该反应进行的限度。
化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率（五）判断达化学平衡的标志1、用速率判断：方法：先找出正、逆反应速率，再看物质：若同一物质，则正逆速率相等 若不同物质，则速率之比=系数之比2、用含量判断：（1）平衡时，各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变（2）若反应中有颜色变化，颜色不变时可认为达平衡（3）绝热的恒容反应体系中温度或压强保持不变，说明已达平衡（4）有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应，混合气体的总质量不变，或混合气体的密度不变，都可以判断达平衡（5）对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应，混合气体的总物质的量不变，或混合气体的摩尔质量不变，或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡二、化学平衡常数（一）定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K 表示（二）表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，则)()()()(B c A c D c C c K nmq p ••=（三）说明：1、表达式的浓度必须是平衡时的浓度，系数决定幂次2、有固体或纯液体（H 2O ）参与的反应，其浓度视为“常数”不计入表达式中3、在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则水底额浓度应出现在平衡常数表达式中4、K 有单位，但一般不写5、K 表示某一具体反应的平衡常数，当反应方向改变或系数改变时，K 也相应发生改变6、对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即1=K K 正逆7、方程式扩大一定的倍数，K 就扩大相应的幂次；方程式缩小一定的倍数，K 就相应的开几次幂；方程式做加法，K 相应的做乘法；方程式做减法，K 相应的做除法。
化学平衡状态定义和特点
定义：化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中，化学反应的正、逆反应速率相等，反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。
特点：
①前提:封闭体系、恒温、可逆反应;
②条件:正、逆反应速率相等;
③标志:各物质浓度不再随时间改变;
④化学平衡是相对的,有条件的平衡:反应条件(温度、压强、浓度)改变,平衡将发生移动,直到建立新的平衡;
⑤化学平衡是动态平衡:反应仍然在进行,正、逆反应速率相等,反应体系内各物质的浓度和质量分数不随时间而变化。
化学反应达到平衡状态的特征
化学反应达到平衡状态时，会表现出以下特征：
1. 正反应速率和逆反应速率相等：在平衡状态下，正反应和逆反应的速率相等，意味着反应物和生成物的浓度不再随时间变化。
2. 各物质浓度保持不变：当反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，它们之间的比例也保持不变。
3. 平衡常数不变：平衡常数是一个数值，它表示反应在平衡状态下各物质浓度之间的关系。
当反应达到平衡时，平衡常数保持不变。
4. 反应物和生成物的分压或浓度比例不变：在平衡状态下，反应物和生成物的分压或浓度比例保持不变。
这意味着反应物和生成物之间的化学平衡已经建立。
5. 颜色、温度、压力等物理性质保持不变：在平衡状态下，化学反应体系的颜色、温度、压力等物理性质也保持不变。
这些特征表明，化学反应在平衡状态下已经达到了一种动态平衡，即正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变，各种物理性质也保持稳定。
这种平衡状态是化学反应的一种重要特征，对于研究化学反应的性质和机理具有重要意义。
《高二化学知识点之化学平衡》在高二化学的学习中，化学平衡是一个至关重要的知识点。
它不仅在理论上具有深刻的内涵，而且在实际生产和生活中也有着广泛的应用。
一、化学平衡的概念化学平衡是指在一定条件下，可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
这个状态是动态平衡，虽然各物质的浓度不再改变，但反应并没有停止，正反应和逆反应仍在同时进行。
例如，对于可逆反应 N₂ + 3H₂⇌2NH₃，当反应达到平衡时，氮气、氢气和氨气的浓度不再变化，但氮气和氢气仍在不断地转化为氨气，同时氨气也在不断地分解为氮气和氢气。
二、化学平衡的特征1. 逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
只有可逆反应才存在化学平衡状态。
2. 等：正反应速率和逆反应速率相等。
这是化学平衡的本质特征。
当正逆反应速率相等时，单位时间内消耗的反应物和生成的反应物相等，单位时间内消耗的生成物和生成的生成物相等，从而使各物质的浓度保持不变。
3. 动：化学平衡是一种动态平衡。
虽然各物质的浓度不再变化，但反应并没有停止，正反应和逆反应仍在同时进行。
4. 定：在一定条件下，当可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变。
这个“定”并不是绝对的不变，而是在一定范围内的相对稳定。
5. 变：化学平衡是在一定条件下建立的。
当条件改变时，化学平衡会被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。
三、影响化学平衡的因素1. 浓度- 增加反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增加生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
- 例如，在反应 N₂ + 3H₂⇌2NH₃中，如果增加氮气的浓度，根据勒夏特列原理，平衡会向正反应方向移动，以减弱氮气浓度增加的影响。
2. 压强- 对于有气体参加的可逆反应，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
- 例如，对于反应 N₂ + 3H₂⇌2NH₃，正反应是气体体积减小的反应。
化学平衡的知识点总结一、化学平衡的概念。
1. 定义。
- 在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，叫做化学平衡状态。
例如，对于可逆反应N_2(g)+3H_2(g)⇌2NH_3(g)，在一定温度、压强和催化剂等条件下，反应进行到一定程度时，正反应生成NH_3的速率和逆反应NH_3分解的速率相等，体系中N_2、H_2、NH_3的浓度不再发生变化，此时就达到了化学平衡状态。
2. 特征。
- 动：化学平衡是动态平衡，即达到平衡状态时，正、逆反应仍在进行，只是v_正=v_逆≠0。
例如在上述合成氨反应达到平衡时，N_2和H_2仍在不断反应生成NH_3，同时NH_3也在不断分解成N_2和H_2。
- 等：正反应速率等于逆反应速率，这是化学平衡状态的本质特征。
- 定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数等也保持不变。
- 变：化学平衡状态是在一定条件下建立的，当外界条件（如温度、压强、浓度等）改变时，平衡可能会发生移动。
二、化学平衡常数。
1. 定义。
- 对于一般的可逆反应aA + bB⇌ cC + dD，在一定温度下达到化学平衡时，反应的平衡常数K=([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)，其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示平衡时各物质的浓度。
例如对于反应2SO_2(g)+O_2(g)⇌2SO_3(g)，其平衡常数K =frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2[O_2]}（温度一定）。
2. 意义。
- K值的大小可以反映反应进行的程度。
K值越大，说明反应进行得越完全，反应物的转化率越高；K值越小，说明反应进行的程度越小，反应物的转化率越低。
- 对于同一可逆反应，K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
3. 应用。
- 判断反应进行的方向：通过比较某一时刻反应的浓度商Q=([C]^c[D]^d)/([A]^a[B]^b)（Q与K表达式相同，但Q是任意时刻的）与K的大小关系来判断反应进行的方向。
化学平衡知识归纳总结一、化学平衡化学平衡的涵义1、可逆反应：在同一条件下同时向正方向又向逆反应方向进行的反应。
注意：“同一条件”“同时进行”。
同一体系中不能进行到底。
2、化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相同时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。
要注意理解以下几方面的问题：（1）研究对象：一定条件下的可逆反应（2）平衡实质：V正=V逆≠0 （动态平衡）（3）平衡标志：反应混合物各组分的含量保持不变，可用六个字概括——逆、等、定、动、变、同。
3、化学平衡状态的特征：（1）逆：化学平衡状态只对可逆反应而言。
（2）等：正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率与生成速率相等。
（3）定：在平衡混合物中，各组分的浓度保持一定，不在随时间的变化而变化。
（4）动：化学平衡从表面上、宏观上看好像是反应停止了，但从本质上、微观上看反应并非停止，只不过正反应速率于逆反应速率相等罢了，即V正=V逆≠0，所以化学平衡是一种动态平衡。
（5）变：化学平衡实在一定条件下建立的平衡。
是相对的，当影响化学平衡的外界条件发生变化时，化学平衡就会发生移动。
（6）同：化学平衡状态可以从正逆两个方向达到，如果外界条件不变时，不论采取何种途径，即反应是由反应物开始或由生成物开始，是一次投料或多次投料，最后所处的化学平衡是相同的。
即化学平衡状态只与条件有关而与反应途径无关。
可逆反应达到平衡的标志1、同一种物质V正=V逆≠02、各组分的物质的量、浓度（包括物质的量的浓度、质量分数等）、含量保持不变。
等效平衡1、等效平衡原理：相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，建立起的平衡状态都是相同，这就是等效平衡的原理。
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。
因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡。
化学平衡状态的基本特征化学平衡是指一个化学反应达到了一种动态平衡状态，其中反应物和生成物的浓度保持恒定。
这种平衡状态具有一些基本特征，这些特征对于理解化学反应的动态过程非常重要。
首先，化学平衡是一个动态平衡。
这意味着在平衡状态下，虽然反应物和生成物的浓度保持不变，但是反应仍在进行。
在反应进行过程中，反应物会被转化为生成物，同时生成物也会被转化为反应物。
这种动态平衡的状态可以用化学方程式表示，其中反应物和生成物之间的转化是双向的，并且速率相等。
其次，化学平衡是基于反应速率的平衡。
在达到平衡状态时，反应物和生成物的转化速率相等。
这意味着虽然反应仍在进行，但反应物和生成物的浓度保持不变。
如果改变任何一种物质的浓度或压力，系统会重新调整反应速率，以恢复到新的平衡状态。
另外，化学平衡是受温度、压力和浓度等因素影响的。
根据Le Chatelier原理，当外界条件发生变化时，系统会偏离原来的平衡状态，但会通过改变反应速率来恢复平衡。
例如，增加反应物的浓度会导致生成更多的生成物，从而恢复原来的平衡状态。
这个原理对于理解化学平衡的变化非常重要。
此外，化学平衡还具有固定的平衡常数。
平衡常数是在给定温度下，反应物和生成物浓度的平衡浓度之比的乘积。
在平衡状态下，平衡常数保持不变，这意味着反应物和生成物的浓度比例也保持不变。
化学平衡的平衡常数可以帮助我们预测平衡状态下反应物和生成物的浓度比例。
最后，化学平衡是由化学反应动力学和热力学控制的。
在达到平衡状态时，反应物和生成物的自由能变化为零，说明在平衡状态下反应物和生成物的化学势相等。
这种动力学和热力学的平衡是化学平衡的基本特征之一。
总的来说，化学平衡具有动态平衡、反应速率平衡、受外界条件影响、固定的平衡常数和动力学热力学控制等基本特征。
这些特征对于我们理解化学反应的动态过程和预测平衡状态下反应物和生成物的浓度非常重要。
通过深入了解这些特征，我们可以更好地理解化学平衡的动态过程，并且应用这些概念进行相关的实验和工程应用。
化学平衡特征
化学平衡特征包括：
1.动态平衡。
在化学反应达到平衡后，反应物和生成物之间的摩尔浓度不再发生变化，但是反应仍然在进行。
这种状态称为动态平衡，其中反应速率和反应物和生成物的摩尔浓度之间的关系是一个连续的函数关系。
2.热力学平衡。
在化学平衡状态下，系统的热力学性质保持不变，如熵、焓、自由能等。
系统中每种化学物质的温度、压力和摩尔浓度也是保持不变的。
3.反应物和生成物的化学计量比。
在化学平衡状态下，反应物和生成物的摩尔比不再发生变化，这个比例称为化学计量比。
它是由反应式中反应物和生成物之间的摩尔系数得出的。
4.反应速率。
在化学平衡状态下，反应速率的值为零。
换句话说，反应物和生成物之间的摩尔浓度不再发生变化，因此反应速率为零。
5.可逆性。
化学平衡是可逆的。
这意味着当反应条件发生变化时，反应可继续发生，并且会达到新的平衡状态。
例如，当温度或浓度发生变化时，化学反应的平衡常数将发生变化，从而导致新的平衡状态。
