选修4_化学平衡_知识点总结
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化学平衡
一、可逆反应
1、定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应
2、表示方法:用“
”表示。如:H 2 + I 2
2HI
3、特点:参加反应的物质不能完全转化
二、化学平衡
1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立
溶解平衡图像 化学平衡图像:从反应物达到平衡
⑵化学平衡的状态建立
随着反应的进行,反应物不断减少,生成物逐渐增加,V(正)逐渐减小,V(逆)逐渐增大,当反应进行到某一时刻,V(正)=V(逆),此时,反应达到了其“限度”,反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化,但反应仍然在进行着,只是V(正)=V(逆),我们把这样的状态叫作化学平衡状态,简称化学平衡
⑶定义: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,反应混合物中各组
分的浓度保持不变的状态,就叫做化学平衡状态,简称化学平衡
2、化学平衡的特征
⑴ 逆:化学平衡研究的对象是可逆反应
⑵ 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,但都不等于零,即:
V(正)=V(逆)>0
⑶ 动:化学平衡是动态平衡,反应处于平衡状态时,化学反应仍在进行,反应并没有停 ⑷ 定:化学反应处于化学平衡状态时,反应化合物中各组分的浓度保持一定,体积分数
保持一定
⑸变:化学平衡是有条件的平衡状态,当外界条件变化,原有的化学平衡被破坏,直到
建立新的化学平衡。
3、化学平衡的标志
⑴微观标志:V(A 正)=V(A 逆) >0 ——实质
υ
υ(溶)
υ(溶)=
υ(析)>0
υ(析
υ
υ(正) υ(正)=υ(逆)>0 υ(逆
⑵宏观标志:反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变 4、化学平衡状态的判断
⑴基本依据:⎩⎨⎧①υ(A 正) ==υ(A 逆) >0,只要能证明此即可
②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变
⑵常见方法:以xA +yB zC 为例
①直接的
Ⅰ、速率:⎩⎨⎧a 、υ(A 正) ==υ(A 逆) b 、υ(A 耗) ==υ(A 生)
c 、υ(A 耗) ∶υ(A 生) == x ∶y
d 、υ(B 耗) ∶υ(C 耗) == y ∶ z
②间接:
⎩⎨⎧a 、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间改变而改变(x+y ≠z )b 、各物质的浓度、物质的量、质量不随时间改变而改变
c 、各气体的压强、体积不随时间改变而改变
d 、混合气密度、平均分子量、压强不随时间改变而改变(x+y ≠z )
三、化学平衡的移动
1、定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动
2、化学平衡移动的原因
化学平衡移动的原因是反应条件的改变引起反应速率的变化,使V(正)≠V(逆),平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化
3、化学平衡移动的标志
⑴微观:外界条件的改变使原平衡体系V(正)=V(逆)的关系被破坏,使V(正)≠V(逆),
然后在新的条件下,重新建立V(正)=V(逆)的关系,才能表明化学平衡发生了移动
⑵宏观:反应混合物中各组分的体积分数发生了改变,才能说明化学平衡发生了移动
4、化学平衡移动方向的判定
外界条件的改变,首先影响的是化学反应速率,因此要判断平衡的移动方向,我们首先必须知道条件改变对V(正)、V(逆)的影响哪个大些
⑴V(正) >V(逆):化学平衡向正反应方向(右)移动
υ
υ(正) υ'(正)
υ'(正)=υ'(逆)
υ'(正)=υ'(逆) υ'(逆) υ''(正)
υ''(正)=υ''(逆)
υ(正) υ''(逆)
⑵V(正) <V(逆):化学平衡向逆反应方向(左)移动
⑶V(正)=V(逆):化学平衡不移动
四、外界条件对化学平衡的影响
1、浓度
①增大反应物浓度 ②减少生成物浓度
③增大生成物浓度 ④减少反应物浓度
是否增加反应物或减少生成物的量都能使平衡向正反应方向移动;增加生成物或减少反应物的量都能使平衡向逆反应方向移动?
否。增大固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动
对反应mA(g) + n B(g)
pC(g) + qD(g) ,若增大反应物A 的浓度,平衡将向正反应方向
υ
υ(正) υ'(逆)
υ'(正)=υ'(逆)
υ'(正)=υ'(逆) υ'(正) υ''(逆)
υ''(正)=υ''(逆)
υ(正) υ''()
υ
υ(正)
υ'(正)=υ'(逆) υ'(正)=υ'(逆)
υ''(正)=υ''(逆)
υ(正)
0 t υ
υ(正) υ'(正) υ'(正)=υ'(逆) υ'(正)=υ'(逆) υ'(逆) υ(逆) 0 t υ
υ(正) υ'(正)=υ'(逆) υ'(正) υ'(正)=υ
'(逆) υ(逆)
υ'(逆)
0 t υ υ(正) υ'(逆) υ'(正)=υ'(逆) υ'(正)=υ'(逆) υ'(正) υ(逆) 0 t υ υ(正) υ'(正)=υ'(逆) υ'(逆) υ'(正)=υ
'(逆) υ(逆)
υ'(正)
0 t
移动。反应物B 的转化率将增大,而A 则减小
⑵速率-时间图(见上,从图像分析可得以下结论)
①改变反应物的浓度,只能使正反应的速率瞬间增大或减小;改变生成物的浓度,只能使逆反应的速率瞬间增大或减小
②只要V(正) 在上面,V(逆) 在下面,即V(正)>V(逆),化学平衡一定向正反应方向移动,反之亦然
③只要增大浓度,不论增大的是反应物还是生成物的浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减少浓度,新平衡条件下的反应速率一定小于原平衡状态
2、温度
升高温度,将增大化学反应速率,V(正)和V(逆)都将增大;降低温度,将减小化学反应速率,V(正)和V(逆)都将减小
对于反应:aA(g) + bB(g)
cC(g) △H
⑴ 在其他条件不变时:⎩⎨⎧升高温度,平衡向吸热方向移动
降低温度,平衡向放热方向移动
升高温度,化学平衡移动后,在新的平衡状态下,化学反应速率一定大于原平衡状态的化学反应速率,反之亦然
3、压强
对于反应:aA(g) + bB(g)cC(g)
①a + b >c 改变压强的速率-时间图像 ②a + b = c 改变压强的速率-时间
图像
υ
υ(逆)
υ(正) 升温
υ(正) υ(正) υ(逆) 降温 υ(逆) 0 t υ
υ(正)
υ(正) 升
温
υ(逆) υ(逆)
υ(逆) 降温 υ(正)
0 t υ υ'(正) υ(正) υ'(正)=υ'(逆) 增大P υ'(逆) υ'(逆) υ(逆) υ'(正)=υ'(逆) 减小P υ'(正) υ υ(正) υ'(正)=υ'(逆) 大P
υ'(正)=υ'(逆) 减小P
υ()