第七周 慕课 化学平衡---北大卞江普通化学原理
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化学认识化学平衡的原理化学是一门研究物质性质、组成、结构以及变化规律的学科,平衡是其重要的概念之一。
化学平衡指的是在封闭系统中,反应物与生成物的浓度或者压强不再发生变化的状态。
化学平衡的原理可以通过化学动力学和热力学来解释。
本文将深入探讨化学平衡的原理及其相关知识。
一、化学平衡的定义与特点化学平衡是指在一个封闭系统中,反应物和生成物之间的浓度或压强保持不变的状态。
在平衡状态下,虽然反应仍然进行,但其正反应速率相等,达到了一个动态的平衡。
化学平衡具有以下特点:1. 动态性:平衡状态下反应物和生成物之间的相互转化并没有停止,而是以相同的速率进行着。
2. 封闭性:平衡状态的系统是封闭的,不与外界物质交换。
3. 稳定性:在平衡状态下,反应物和生成物的浓度或压强保持不变。
二、化学平衡的原理1. 基于化学动力学的原理化学动力学研究反应速率与物质浓度之间的关系。
在一个化学反应中,反应物相互碰撞生成产物,根据反应物浓度的变化,可以描述反应速率的变化。
当反应物和生成物的浓度逐渐变化,并且正反应和逆反应的速率逐渐接近相等时,反应达到了平衡状态。
在平衡状态下,反应物和生成物的速率可表示为正反应的速率(r1)和逆反应的速率(r2)之间的关系:r1 = r2这意味着无论系统是从正反应向逆反应转化还是从逆反应向正反应转化,反应速率都不会发生变化,从而达到了化学平衡。
2. 基于热力学的原理热力学研究物质间的能量变化和方向,从而判断反应的进行性质。
化学平衡的热力学原理可以通过自由能的改变来解释。
在化学反应中,反应物向生成物转化时,系统的自由能变化可以表示为ΔG = ΔH - TΔS,其中ΔG为自由能变化,ΔH为焓变化,T为温度,ΔS为熵变化。
当一个系统达到平衡状态时,ΔG = 0,即ΔH - TΔS = 0根据这个方程可以得出,当焓变与温度和熵变的乘积相等时,反应达到平衡。
这就是化学平衡的热力学原理。
三、影响化学平衡的因素1. 浓度的影响根据化学动力学的原理,改变反应物浓度会改变反应速率,进而影响化学平衡。
大学化学平衡课件一、引言化学平衡是化学反应在一定条件下达到动态平衡状态的现象。
在化学反应中,正反应和逆反应不断进行,当正反应速率等于逆反应速率时,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化,达到了化学平衡。
化学平衡是化学反应动力学和热力学共同作用的结果,是化学学科中的重要概念。
二、化学平衡的基本原理1.动力学原理:化学反应速率与反应物浓度有关,正反应速率和逆反应速率随反应物浓度的变化而变化。
当正反应速率等于逆反应速率时,化学反应达到动态平衡。
2.热力学原理:化学反应在一定条件下达到平衡时,体系的自由能最小。
根据吉布斯自由能公式,自由能变化等于焓变减去温度和熵变的乘积。
当自由能变化为零时,化学反应达到平衡。
3.化学平衡常数:化学平衡常数是衡量化学反应平衡状态的重要参数。
对于反应物和物的浓度比为a:b:c的化学反应,化学平衡常数K的表达式为K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物A、B和物C、D的浓度。
三、化学平衡的影响因素1.温度:根据勒夏特列原理,温度升高时,吸热反应的平衡常数增大,放热反应的平衡常数减小。
因此,温度变化会影响化学反应的平衡状态。
2.压力:对于气体参与的反应,压力变化会影响化学反应的平衡状态。
根据勒夏特列原理,压力增大会使平衡向气体体积减小的方向移动,压力减小则会使平衡向气体体积增大的方向移动。
3.浓度:反应物和物的浓度变化会影响化学反应的平衡状态。
增加反应物的浓度会使平衡向物的方向移动,增加物的浓度则会使平衡向反应物的方向移动。
四、化学平衡的移动原理1.勒夏特列原理:当化学反应达到平衡时,若改变反应条件(如温度、压力、浓度等),平衡会向减弱这种改变的方向移动,以达到新的平衡状态。
2.埃尔兰德定理:对于多组分体系,各组分的浓度变化会影响化学反应的平衡状态。
根据埃尔兰德定理,当某一组分的浓度发生变化时,平衡会向减弱这种变化的方向移动。
北京清北学堂《化学平衡》辅导讲义高中知识要点:1、化学反应速率的概念及表达方法;2、浓度、压强、温度和催化剂等对化学反应速率的影响;3、能描述化学平衡的建立,理解化学平衡的特征、标志;4、理解影响化学平衡的因素,勒夏特列原理及应用;5、化学平衡中的图像问题;6、化学平衡的计算;7、知道化学平衡常数的含义,并能利用化学平衡常数进行计算;8、能利用焓变和熵变判断反应进行的方向。
高中知识重现:一、化学反应速率(1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。
(2)表示方法:单位:mol/(L •min)或mol/(L •S)固体或纯净液体v=△n/△t用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的各物质的化学计量系数比【练习】1、对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是()A、v(A)=0.01 mol/(L•s)B、v(B)=0.02 mol/(L•s)C、v(B)=0.60mol/(L•min)D、v(C)=1.0mol/(L•min)2、在2L的密闭容器中发生下面反应:A(g)+2B(g) 3C(g),经过3min后A的物质由10mol变为7mol,v A=___________ v B=___________v C=_____________ 影响化学反应速率的因素(1)内因(主要因素)是指参加反应的物质的性质。
(2)外界条件对化学反应速率的影响1)浓度:其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率增大,反之。
有关解释:在其他条件不变时,对某一反应,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。
单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。
当反应物浓度增大时,单位体积内分子数增多,活化分子数也相应增大,单位体积内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率增大。
高一化学知识点化学平衡的移动规律和平衡常数的应用原理高一化学知识点:化学平衡的移动规律和平衡常数的应用原理化学平衡是化学反应达到动态平衡状态的时候,反应物和生成物的浓度保持在一定比例下不再变化。
在化学平衡中,物质的转化虽然停止,但是反应仍然在继续进行。
化学平衡的移动规律以及平衡常数的应用原理是我们理解和研究化学反应平衡的重要内容。
一、化学平衡的移动规律在化学平衡中,当外界条件发生改变时,平衡系统会产生一定的移动以重新建立新的平衡状态。
化学平衡的移动规律包括 Le Chatelier 原理和浓度-时间关系。
1. Le Chatelier 原理Le Chatelier 原理是指在一个达到平衡状态的反应系统中,当外界条件发生变化时,系统会调整自身以减小对外界变化的影响。
具体来说,当平衡系统的温度、压力、浓度等发生变化时,系统会向以减小变化影响为目标的方向进行移动。
- 温度的影响:在反应热是吸放热的情况下,温度升高会使平衡位置向吸热的方向移动,降低会使平衡位置向放热的方向移动。
反应热是放热的情况与上述相反。
- 压力的影响:压力的增加会使平衡系统向分子数少的方向移动,压力的降低会使平衡系统向分子数多的方向移动。
此处需注意,只有当反应物和生成物的摩尔数之和不相等的情况下,改变压力才会对平衡位置产生影响。
- 浓度的影响:增加某一反应物的浓度会使平衡系统向生成物的方向移动,增加某一生成物的浓度会使平衡系统向反应物的方向移动。
而当浓度只增加一个无关物质时,平衡位置不会发生改变。
2. 浓度-时间关系当反应物浓度逐渐增加或减少时,反应速率会相应改变。
在开始反应时,反应物浓度较高,反应速率较快,但随着反应进行,浓度逐渐减小,反应速率也会变慢。
最终,当反应物浓度减小至一定水平时,反应速率趋于稳定,达到平衡。
二、平衡常数的应用原理平衡常数是用于描述化学平衡中反应物和生成物浓度之间的相对关系的数值。
平衡常数的大小可用于预测平衡位置的偏向,以及影响平衡位置的外界因素。