等效平衡
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等效平衡一、等效平衡的概念:在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡时,只要同种物质的体积分数相同,这样的平衡称为等效平衡。
概念的理解:(1)一定条件下:通常可以是①同T同V,②同T同P(2)平衡状态(终态)只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从什么方向开始②投料是一次还是分成几次,扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到等效平衡状态。
(3)体积分数相同:即平衡混合物各组分的百分含量对应相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同,反应的速率、(内)压强等可以不同.二、等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:I类:恒温恒容下,对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V ≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类:恒温恒容下,对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
III类:恒温恒压下,对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
注意:对于有固体参加的可逆反应,处理方法:①不考虑固体物质,先进行等效转化,应该符合上述的规律。
②根据题意计算出达到平衡时选定物质的物质的量,以及所需的固体物质的最小量,那么,只要固体物质的起始投料大于这个最小量即可保证达到同一平衡状态(因为固体物质的量多与少不影响化学反应速率或化学平衡)解题的关键:读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法求解。
我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
练习:1、(双选)在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB ,发生下述反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g),达到平衡时,C的体积分数为a%。
维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数为a%是()A、3mol C+1mol DB、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC、1mol A+0.5mol B+1.5mol CD、4mol A+2mol B2、(双选)在固定体积的密闭容器内,加入2mol A、1mol B,发生反应:Ag)+B(g)⇌2C(g),达到平衡时,C的质量分数为W。
等效平衡的含义及应用等效平衡是指一种在特定条件下,不同的物体或现象在某种方面具有相同的效果或相互抵消的状态。
等效平衡的应用极为广泛,既出现在数学、物理等自然科学中,也广泛应用于经济、政治、社会等人文科学领域。
下面我将详细介绍等效平衡的含义及应用。
等效平衡在自然科学领域的应用:在物理学中,等效平衡是指在特定条件下,不同的力或物体在某种方面具有相同的效果或相互抵消的状态。
例如,在力学中,当两个力大小相等、方向完全相反时,它们产生的效果相互抵消,物体处于力的等效平衡状态。
这种平衡状态在人们生活中的应用非常广泛,例如在建筑工程中,设计师需要考虑建筑结构的平衡,以确保建筑物的稳定和安全。
此外,在电路中,等效平衡由于电阻、电容、电感等元件来建立,从而使电流和电压达到平衡,以确保电路的正常工作。
在经济学中,等效平衡是指在一定条件下,不同的经济变量或影响因素在某种方面达到平衡状态。
例如,在需求和供应的关系中,当某个商品的需求量等于供应量时,市场达到供需平衡,商品的价格也会趋于稳定。
在宏观经济学中,经济平衡则是指国民经济总量的需求与供给的平衡状态,通常表现为国内生产总值与总消费、总投资等的平衡关系。
这种等效平衡的概念在宏观经济政策制定和货币政策执行中起着重要的作用,有助于维持经济的稳定和可持续发展。
在政治学和国际关系学中,等效平衡被用来描述国际关系中的力量对称和相互制衡的状态。
国际关系理论认为,只有在大国之间保持相对平衡的力量,才能防止某个国家的霸权行为。
在欧洲的历史上,等效平衡原则曾经起到了重要的作用,例如在拿破仑战争之后,各个国家之间建立起的复杂的联盟体系,以保持力量相对平衡,维护和平。
此外,在现代国际政治中,国际组织的成立和多边协议的签署,也是为了维持国际社会的等效平衡,促进各国的合作与共赢。
在社会学中,等效平衡被应用于社会关系和社会结构的研究。
社会关系中的等效平衡通常指的是人际关系的互惠性和平衡,即人与人之间的互相给予和接受应该是相对平衡的。
等效平衡原理及规律总结1. 什么是等效平衡原理?等效平衡原理,听起来是不是有点高大上?其实它的意思就是把复杂的事情简化,找到两者之间的平衡点,就像我们平常说的“各取所需”。
咱们生活中常常会遇到这样的情况,比如说,朋友之间互相借东西,彼此之间都希望能够不亏。
这个原则在科学、经济甚至人际关系中都能找到身影。
1.1 这个原理在科学里是怎么用的呢?我们常常看到物理公式,比如力、能量这些东西,都是在寻找一种平衡状态。
就好比一辆车在行驶时,前后、左右的力要均衡,不然可就容易翻车了。
1.2 在经济学上,等效平衡原理也大显身手。
市场供需关系就是个经典案例,需求上去了,价格就跟着涨,供给上去了,价格又会掉。
人们在这场“博弈”中追求一种心理上的平衡,就像玩游戏,必须找准自己的位置才能赢。
2. 等效平衡的应用实例说到这儿,大家可能会问,这个原理具体应用在哪儿呢?别急,我这就给你讲几个生动的例子。
2.1 比如说,家庭日常开支。
大家都知道,家庭开支就像是一个大锅,锅里要放什么材料,放多少,得讲究讲究。
如果每个月工资都用来吃喝玩乐,那没几天就得喝西北风。
为了保持家里的“经济平衡”,咱们得合理规划支出,把钱用在刀刃上,这样才能“财源滚滚来”。
2.2 再说说职场上的事情。
你可能听过“工作与生活平衡”这个词,实际上就是在说等效平衡原理。
工作上拼命加班,结果身体累得像个瘫,生活中也没啥乐趣。
咱们要做到工作与生活两手抓,才能活得开心,这样才能长久。
3. 等效平衡的规律接下来,我们聊聊等效平衡原理的几个小规律。
虽然名字听起来像科学家发明的,但其实很接地气。
3.1 第一个规律是“均衡取舍”。
在任何情况下,都得学会放下点东西,才能得到更多。
比如你在选择工作时,可能要在高薪和兴趣之间做出取舍。
要是总想把所有的好处都捞到手,那最后可能啥都没了。
3.2 第二个规律是“动态平衡”。
就像骑自行车一样,如果不往前走,那就很容易摔倒。
生活中也是,环境在变化,我们的选择也要不断调整,才能保持平衡。
【知识点】等效平衡一、等效平衡的概念某一可逆反应,在一定条件(T、c、p)下,经过不同的途径建立平衡时,各组分的百分含量(质量百分含量、体积分数、物质的量分数)对应相等的状态互称为等效平衡状态(简称等效平衡)。
比如,我们到达的目的地是郭店,可以从新郑或新村出发,也可以从郑州或龙湖出发,行走的方向可能相同也可能相反,走的途径不一样,路程也可能不相等,但最终目的是一样的,都是郭店,即都达到了相同的效果,就是等效的。
二、判断“等效平衡”的方法(1)使用极限转化的方法将体系转化成同一方向的反应物或生成物。
(2)观察有关物质的量是否相等或成比例。
三、等效平衡规律mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+q D(g)【习题】(一)恒温恒压例1 、在一个盛有催化剂、容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)。
已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3,在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数变。
对下列编号①~③的状态,填写表中的空白。
解析:因转化率相同,故若都只加反应物,则起始量是几倍,则转化量是几倍,平衡量就是几倍,又因等压条件下物质的量之比等于体积之比,故起始量之比等于平衡量之比。
①和题干量之比是1.5,平衡之比就是1.5。
②的平衡量是题干平衡量的一半,则若没有NH3,只有N2、H2,则其物质的量应分别为0.5和2mol,又因1 mol NH3完全转化生成N20.5 mol,H21.5mol,故原来的N2、H2分别为0 mol 和0.5mol。
③可同理推得。
例2、恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:A(g)+B(g)⇌C(g)(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入xmolA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。
专题5 等效平衡一、等效平衡的含义1、含义:对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同的投料方式(即从正反应、逆反应或中间状态开始)进行的反应,若达到平衡时相同的组分在各混合物中的百分含量................(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等..,这样的化学平衡互称等效平衡【微点拨】等效平衡只是要求相同的组分百分含量相同,不一定是物质的量或者物质的量浓度相同,因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等二、等效平衡的类型和特征1、恒温恒容(T、V一定)条件下,△n≠0反应的等效平衡 (量等等效)恒温恒容条件下,对于△n≠0即反应前后气体分子数改变的可逆反应(如N 2+3H22NH3),改变起始时加入物质的物质的量,要与原平衡等效,其条件是:通过化学计量系数比,全部换算成同一半边的物质后,物质的量与原平衡的起始投入量应完全相同。
若不同的起始投入量经“一边倒”全部换算为反应物或生成物后,投入量是相同的,则所形成的平衡状态是完全相同的对于T、V一定时,△n≠0的反应,形成等效平衡的条件是:起始投入量应完全相同;所形成等效平衡的特征是:平衡时各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量(M)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量完全相同,即平衡状态完全相同【对点训练1】1、一定温度下,在固定容积的密闭容器中充入2mol A和1mol B发生反应2A(g)+B(g)4C(g),达到平衡后,C的体积分数为C%;在相同条件下,按下列情况充入物质达到平衡时,C的体积分数也为C%的是( )A.1molA、2molC B.4molC C.4molA、2molB D.1molA、1molB 2、在一个体积恒定的密闭容器中,加入2 molA和1 molB,发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达平衡时,C的浓度为W mol/L若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达平衡后,C的浓度仍为W mol/L的是( )A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molB D.3molC+1molD3、在密闭容器中发生反应:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)。
等效平衡原理及规律总结
大家好,今天我们来聊一聊等效平衡原理。
这个原理听起来好像有点复杂,但其实简单来说就是,在物理的世界里,有些事情看起来不一样,但它们其实是同一个东西在不同环境下的表现形式。
就像我们平时说“猫和老鼠”,虽然我们叫它“猫鼠游戏”,但其
实猫和老鼠只是同一种动物的不同称呼罢了。
我们要明白什么是等效平衡。
等效平衡是指在不同条件下,两个物体或系统达到了相同的效果。
就像我们小时候玩过的跷跷板,一开始两边不平衡,但我们用一个石头压着中间,让两边的重量相等,这样两边就平衡了。
等效平衡有什么规律呢?简单来说,就是“物极必反”。
比如,当我们把一块石头放在跷跷板的一端,另一端就会下沉,这是因为石头增加了这边的重量,使得整体达到平衡。
反过来,如果我们把石头放在另一端,另一端就会上升,因为那边增加了重量。
再比如,我们在做数学题时,有时候需要通过变换题目的条件来得到答案。
这时候,我们就可以说我们是在使用“等效平衡”的原理。
比如,原来的问题是这样的:小明有3
个苹果,小红有4个苹果,他们一共有多少个苹果?现在的问题变成了:小明有2个苹果,小红有5个苹果,他们一共有多少个苹果?虽然问题变了,但答案是一样的,这就是等效平衡的一个例子。
等效平衡原理告诉我们,在某些情况下,我们可以通过改变条件或方式来达到相同的效果。
就像跷跷板上的石头一样,虽然它改变了两边的位置,但最终都达到了平衡。
所以,我们要善于发现生活中的等效平衡原理,用智慧去解决问题。
今天的分享到此结束。
希望大家通过这篇文章,能够对等效平衡原理有更深入的了解。
下次见!。
高考化学等效平衡知识点在化学学科中,平衡反应是一个重要的概念。
学生在高考中经常会遇到与平衡反应相关的问题,其中包括等效平衡。
本文将介绍高考化学中与等效平衡相关的知识点,包括基本概念、计算方法以及常见的例题分析。
一、等效平衡的基本概念等效平衡是指在化学反应中,考虑到反应物的种类或比例改变而得到的一个新的平衡。
这个新平衡与原平衡之间没有本质的区别,只是组分的表示方式不同。
以一个简单的例子进行说明。
假设我们有一个平衡反应:2A + 3B⇌ C + D。
这个反应的原平衡常数Kc为0.5。
如果我们将反应中的物质A和物质B的数量各自减半,即A和B的浓度都变为原来的一半,那么新得到的平衡仍然满足化学方程式,只是反应物和生成物的系数会发生变化。
新平衡的方程式可以写为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D。
新的平衡常数记作K'c。
这个例子中,原平衡和新平衡之间的关系可以用一个等效平衡表示。
等效平衡的写法为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D,K'c = Kc / 4。
二、等效平衡的计算方法在高考化学中,计算等效平衡时,需要根据给定的条件调整化学式中的系数。
通过观察等效平衡的表达式,可以得出以下计算方法:1. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的生成物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中,该生成物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
2. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的反应物的量将变为原来的m倍。
那么等效平衡中,该反应物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。
通过这两个规律,可以得到更复杂的等效平衡计算方法。
在具体计算时,可以根据化学反应方程中的物质系数和所给条件进行推导。
三、等效平衡的例题分析下面通过几个例题来进一步说明等效平衡的应用。
例题1:考虑平衡反应:2A + 3B ⇌ C + D,Kc = 0.5。
在某个实验中,将反应物B的浓度增加到原来的4倍,则新平衡中C的浓度是多少?解析:根据题目中的条件,物质B的浓度变为原来的4倍,即变为4倍的[n(B)]。
等效平衡专题一、等效平衡的概念 【比较时都运用“一边倒”,倒回到起始的状态进行比较。
】 (1)一定条件:即外界条件相同,通常是 ①恒温、恒容 ②恒温、恒压。
(2)化学平衡状态的建立与途径无关。
①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始; ②投料是一次还是分成几次; ③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程; 都能达到相同的平衡状态。
(3)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分数等)一定相同 二、等效平衡的分类(主要有三种) m A(g)+nB(g) p C(g)+q D(g) Ⅰ类:定温定容条件下, m+n ≠p+q 的可逆反应: 例1、在一定温度下,向一个固定容积的密闭容器里充入2 mol SO 2和1 mol O 2发生如下反应: 2SO 2(g )+ O 2(g )2SO 3(g ),当反应达到平衡状态后生成a mol SO 3,SO 3的质量分数(SO 3%)为b 。
在相同条件下,试针对下列编号的状态,填写表中空格。
Ⅱ类:在等温等容的条件下, m+n=p+q 的可逆反应: 例2、在一定温度下,一个固定容积的密闭容器里发生反应: H 2 (g) + Br 2 (g)2 HBr (g),充入1 molH 2和2 mol Br 2,当反应达到平衡状态后生成a mol HBr ,HBr 的质量分数(HBr %)为b 。
在相同条件下,针对右侧表格编号的状态,填写表中空格。
对于左右两边气体体积相等的可逆反应(分解反应),在等温等容的条件下,充入任意量的分解物,所达到的平衡状态均等效。
III 类:定温、定压条件下:例3、向一个带有可移动活塞的容器里充入2 mol SO 2和1 mol O 2发生如下反应: 2SO 2(g )+ O 2(g )2SO 3(g ),保持温度和压强不变,当反应达到平衡状态后生成a mol SO 3,SO 3的质量分数(SO 3%)为b 。
1等效平衡一、概念:一个可逆反应在相同或不同条件下形成的若干个平衡体系中,当 相等时,这些平衡互为等效平衡。
由于化学平衡是否等效只与 有关,而与建立平衡的途径 。
在一定条件下,对于一个可逆反应的投料,不论是 ,如果投料量 相当时,这几种投料方式所形成的平衡中,相同组分的百分含量 。
例:在一定温度下,反应2SO 2(g )+O 2(g )2SO 3(g ),在两个容积相同的容器中进行。
在容器I 注入3molSO 2(g )、1.5molO 2(g );在容器II 注入3molSO 3(g ),反应2min 后达到平衡,测得两个容器内n(SO 2)都是2mol ,请分别求出平衡时容器I和容器II 中SO 2的物质的量分数并作出平衡体系各物质的量的变化曲线。
二、类型1.对于 的可逆反应(1)在 ,要使投料量 (质量守恒)。
例:向恒温恒容密闭容器中充入1mol N 2和3 mol H 2,使反应N 2+3H3达平衡,N 2百分含量为a 。
如果温度不变,只改变初始物质的加入量,要求N 2百分含量为a ,则N 2、H 2、NH 3的加入量用x 、y 、z 表示时应满足的条件是: 1.若x=0,y=0,则z= ;2.若x=0.75 mol ,则y= ,z= ;3.x 、y 、z 取值必须满足的一般条件是(用含x 、y 、z 方程表示,其中一个含x 、z ,另一个含y 、z) 。
例:在一定温度下的容积固定的密闭容器里充入1molC 和1mol 水蒸气,发生反应:C (s )+H 2O (g )CO (g +H 2(g )。
当反应达到平衡时,测得水蒸气的浓度为Wmol/L ,如果起始按下列配比填料,平衡时水蒸气的浓度不为Wmol/L 的是( )A.2molC+1molCO+1molH 2B.1molCO+1molH 2C.2.5molC+2molH 2O(g)D.0.5molH 2O(g)+0.5molH 2+0.5molCO+0.5molC(2)在 ,要使投料量 ((投料使原子个数比相等)。
化学平衡等效平衡
化学平衡中的等效平衡指的是在一定条件下(如恒温恒容或恒温恒压),不同起始反应物投料达到的平衡状态具有相同的组分百分含量。
等效平衡通常涉及以下几个方面的内容:
1. 定义:在相同的环境条件下,对同一可逆反应体系,即使起始加入物质的情况不同(例如不同的投料方式),但最终达到化学平衡时,同种物质的百分含量(体积分数、物质的量分数或质量分数)均相同,这样的平衡状态互称为等效平衡。
2. 全等平衡:作为等效平衡的一个特例,全等平衡不仅要求相同组分的分数均相同,而且相同组分的物质的量也完全相同。
这通常发生在恒温恒容或恒温恒压条件下的定量投料情况。
3. 应用结论:
-在恒温恒容或恒温恒压的条件下进行定量投料,都能建立全等等效平衡状态。
-在恒温恒压条件下进行定比投料,能建立相似等效平衡状态。
-在恒温恒容条件下进行定比投料,只有等体反应能建立相似等效平衡状态。
等效平衡的概念对于理解和预测化学反应的行为具有重要意义,尤其是在工业化学过程中,通过对原料投料比例的调整,可以预期达到相同的产品组成,从而优化生产过程和提高原料利用率。
等效平衡
1.等效平衡
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(。
概念的理解:
(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。
(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。
而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
2.等效平衡的分类
在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种:
第一类:对于恒温、恒容条件下反应前后气体体积改变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
例如,恒温恒容下的可逆反应:
2SO2+O2 2SO3
① 2 mol 1 mol0 mol
②0 mol0 mol 2 mol
③0.5 mol0.25 mol 1.5 mol
上述三种配比,按方程式的计量关系均转化为反应物,则SO2均为2 mol 、O2均为1 mol,三者建立的平衡状态完全相同。
第二类:对于恒温、恒容条件下为反应前后气体体积不变的可逆反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡是等效的。
例如,恒温恒容条件下,对于可逆反应:
H2(g) +I2(g) 2HI(g)
① 1 mol 1 mol0 mol
② 2 mol 2 mol 1 mol
上述两种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,两种情况下H2与I2(g)的物质的量比均为1:1,因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。
第三类:对于恒温、恒压条件下的任何气体参加的可逆反应(无论反应前后气体体积可变或不变)。
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量比与对应组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡是等效的。
例如,恒温、恒压条件下,对于可逆反应:
N2+3H2 2NH3
① 1 mol 3 mol0 mol
② 2 mol 6 mol 1 mol
③0 mol0 mol0.5mol
上述三种配比,按方程式中化学计量关系均转化为反应物,三种情况下,N2与H2的物质
的量比均 1 ∶ 3,因此上述三种情况建立的化学平衡状态是等效的。
3.化学平衡的思维方法:
(1)可逆反应“不为零”原则
可逆性是化学平衡的前提,达到平衡时,反应物和生成物共存,每种物质的物质的量不为零。
一般可用极限分析法推断:假设反应不可逆,则最多生成产物多少,有无反应物剩余,余多少。
这样的极值点是不可能达到的,故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。
(2)“一边倒”原则
可逆反应,在条件相同时(如等温等容),若达到等同平衡,其初始状态必须能互变,从极限角度看,就是各物质的物质的量要相当。
因此,可以采用“一边倒”的原则来处理以下问题:化学平衡等同条件(等温等容)
可逆反应aA(g) + bB(g) =cC(g)
①起始量 a b 0 平衡态Ⅰ
②起始量0 0 c 平衡态Ⅱ
③起始量x y z 平衡态Ⅲ
为了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ,根据“一边倒”原则,即可得:x+a/cz=a得x/a+z/c=1;y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。
六化学平衡常数
1.概念:对于一定条件下的可逆反应(aA+bB cC+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)
4.化学平衡常数的应用
(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志,它能够表示可逆反应进行的完全程度。
一个反应的K值越大,表明平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物的转化率也越大,可以说,化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。
(2)可以利用平衡常数的值,判断正在进行的可逆反应是否平衡以及不平衡时向何方进行建立平衡。
如对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意时刻反应物与生成物的浓度有如下关系:
Qc=cp(C)·cq(D)
cm(A)·cn(B)
,Qc叫做该反应的浓度商。
⎩⎪⎨⎪⎧ Qc<K ,反应向正反应方向进行Qc =K ,反应处于平衡状态
Qc>K ,反应向逆反应方向进行
(3)利用K 可判断反应的热效应
若升高温度,K 值增大,则正反应为吸热反应。
若升高温度, K 值减小,则正反应为放热反应。
七 化学平衡移动与图像
总结:①只要增大浓度、增大压强、升高温度,新平衡都在原平衡的上方,v′正=v′逆>v 正=v 逆;只要减小浓度、降低压强、降低温度,新平衡都在原平衡下方,v″正=v″逆<v 正=v 逆。
②只要是浓度改变,一个速率一定是在原平衡的基础上改变;两个速率同时增大或减小(中间断开)一定是压强或温度改变。
③ 加入催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率,平衡不移动。