高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全化學(xué)平衡_第1頁
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文檔簡介

1、高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全化學(xué)平衡1化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其計(jì)算公式(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示單位有mol·L1·min1或mol·L1·s1(2)計(jì)算公式:某物質(zhì)X的化學(xué)反應(yīng)速率:注意 化學(xué)反應(yīng)速率的單位是由濃度的單位(mol·L1)和時(shí)間的單位(s、min或h)決定的,可以是mol·L1·s1、mol·L1·min1或mol·L1·h1,在計(jì)算時(shí)要注意保持時(shí)間單位的一致性對(duì)于某一具體的化學(xué)

2、反應(yīng),可以用每一種反應(yīng)物和每一種生成物的濃度變化來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,雖然得到的數(shù)值大小可能不同,但用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比如對(duì)于下列反應(yīng): mA + nB pC + qD有:mnpq或:化學(xué)反應(yīng)速率不取負(fù)值而只取正值 在整個(gè)反應(yīng)過程中,反應(yīng)不是以同樣的速率進(jìn)行的,因此,化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率而不是瞬時(shí)速率有效碰撞 化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子(或離子)之間要相互接觸并發(fā)生碰撞,但并不是反應(yīng)物分子(或離子)間的每一次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類碰撞叫做有效碰撞活化分子 能量較高的、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子說明 活

3、化分子不一定能夠發(fā)生有效碰撞,活化分子在碰撞時(shí)必須要有合適的取向才能發(fā)生有效碰撞活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)叫做活化分子百分?jǐn)?shù)當(dāng)溫度一定時(shí),對(duì)某一反應(yīng)而言,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的活化分子百分?jǐn)?shù)越大,活化分子數(shù)越多,有效碰撞次數(shù)越多影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響說明或舉例反應(yīng)物本身的性質(zhì)不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的反應(yīng)速率Mg粉和Fc粉分別投入等濃度的鹽酸中時(shí),Mg與鹽酸的反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生H2的速率較快濃 度其他條件不變時(shí),增大(減小)反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率增大(減小)增大(減小)反應(yīng)物濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多(減少),有效碰撞次數(shù)增多(減少),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變氣、

4、固反應(yīng)或固、固反應(yīng)時(shí),固體的濃度可認(rèn)為是常數(shù),因此反應(yīng)速率的大小只與反應(yīng)物之間的接觸面積有關(guān),而與固體量的多少無關(guān)改變固體的量不影響反應(yīng)速率壓 強(qiáng)溫度一定時(shí),對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),增大(減小)壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大(減小)改變壓強(qiáng),實(shí)際是改變氣體的體積,使氣體的濃度改變,從而使反應(yīng)速率改變改變壓強(qiáng),不影響液體或固體之間的反應(yīng)速率溫 度升高(降低)反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率增大(減小)通常每升高10,反應(yīng)速率增大到原來的24倍升溫,使反應(yīng)速率加快的原因有兩個(gè)方面:a升溫后,反應(yīng)物分子的能量增加,部分原來能量較低的分子變?yōu)榛罨肿?,增大了活化分子百分?jǐn)?shù),使有效碰撞次數(shù)增多(主要方面);b升高溫度,使分子運(yùn)動(dòng)加

5、快,分子間的碰撞次數(shù)增多(次要方面)催化劑增大化學(xué)反應(yīng)速率催化劑增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因:降低了反應(yīng)所需的能量(這個(gè)能量叫做活化能),使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,增大了活化分子百分?jǐn)?shù),從而使有效碰撞次數(shù)增多光、反應(yīng)物顆粒的大小等將反應(yīng)混合物進(jìn)行光照、將塊狀固體粉碎等均能增大化學(xué)反應(yīng)速率AgBr、HClO、濃HNO3等見光分解加快,與鹽酸反應(yīng)時(shí),大理石粉比大理石塊的反應(yīng)更劇烈2化學(xué)平衡化學(xué)平衡(1)化學(xué)平衡研究的對(duì)象:可逆反應(yīng)的規(guī)律可逆反應(yīng)的概念:在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)用可逆符號(hào)“”表示說明 a絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都有一定程度的可逆性

6、,但有的逆反應(yīng)傾向較小,從整體看實(shí)際上是朝著同方向進(jìn)行的,例如NaOH + HCl NaCl + H2Ob有氣體參加或生成的反應(yīng),只有在密閉容器中進(jìn)行時(shí)才可能是可逆反應(yīng)如CaCO3受熱分解時(shí),若在敞口容器中進(jìn)行,則反應(yīng)不可逆,其反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)寫為:CaCO3CaO + CO2;若在密閉容器進(jìn)行時(shí),則反應(yīng)是可逆的,其反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)寫為:CaCO3CaO + CO2可逆反應(yīng)的特點(diǎn):反應(yīng)不能進(jìn)行到底可逆反應(yīng)無論進(jìn)行多長時(shí)間,反應(yīng)物都不可能100地全部轉(zhuǎn)化為生成物(2)化學(xué)平衡狀態(tài)定義:一定條件(恒溫、恒容或恒壓)下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物(包括反應(yīng)物和生成物)中各組

7、分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))保持不變的狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)的形成過程:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,若開始時(shí)只有反應(yīng)物而無生成物,根據(jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響可知,此時(shí)正最大而逆為0隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,生成物的濃度逐漸增大,則正越來越小而逆越來越大當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻,正逆,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))也不再發(fā)生變化,這時(shí)就達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)(3)化學(xué)平衡的特征:“動(dòng)”:化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行,即正逆0“等”:達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),正逆,這是一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)平衡的本質(zhì)正逆的具體含意包含兩個(gè)方面:a用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí),該物質(zhì)

8、的生成速率與消耗速率相等,即單位時(shí)間內(nèi)消耗與生成某反應(yīng)物或生成物的量相等;b用不同物質(zhì)來表示時(shí),某一反應(yīng)物的消耗速率與某一生成物的生成速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比“定”:達(dá)平衡時(shí),混合物各組分的濃度一定;質(zhì)量比(或物質(zhì)的量之比、體積比)一定;各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))一定;對(duì)于有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),顏色不改變同時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應(yīng),達(dá)平衡時(shí):氣體的總體積(或總壓強(qiáng))一定;氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一定;恒壓時(shí)氣體的密度一定(注意:反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),不能用這個(gè)結(jié)論判斷是否達(dá)到平衡)“變”一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)

9、平衡后,若外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))改變,使各組分的質(zhì)量(體積、摩爾、壓強(qiáng))分?jǐn)?shù)也發(fā)生變化,平衡發(fā)生移動(dòng),直至在新的條件下達(dá)到新的平衡(注意:若只是濃度或壓強(qiáng)改變,而正仍等于逆,則平衡不移動(dòng))反之,平衡狀態(tài)不同的同一個(gè)可逆反應(yīng),也可通過改變外界條件使其達(dá)到同一平衡狀態(tài)化學(xué)平衡的建立與建立化學(xué)平衡的途徑無關(guān)對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),在一定條件下,反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,或是正、逆反應(yīng)同時(shí)開始,最終都能達(dá)到同一平衡狀態(tài)具體包括:a當(dāng)了T、V一定時(shí),按化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前系數(shù)的相應(yīng)量加入,并保持容器內(nèi)的總質(zhì)量不變,則不同起始狀態(tài)最終可達(dá)到同一平衡狀態(tài)b當(dāng)T、P一定(即V可變)時(shí),只要

10、保持反應(yīng)混合物中各組分的組成比不變(此時(shí)在各種情況下各組分的濃度仍然相等,但各組分的物質(zhì)的量和容器內(nèi)的總質(zhì)量不一定相等),則不同的起始狀態(tài)最終也可達(dá)到同一平衡狀態(tài)如在恒溫、恒壓時(shí),對(duì)于可逆反應(yīng):N2 + 3H22NH3,在下列起始量不同情況下達(dá)到的是同一平衡狀態(tài)N2H2NH3A1 mol3 mol0B0.5 mol1.5 mol0C002 molD1 mol3 mol2 molc對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),不論是恒溫、恒容或是恒溫、恒壓,在不同的起始狀態(tài)下,將生成物“歸零”后,只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比不變,就會(huì)達(dá)到同一平衡狀態(tài)如:H2(g) + I2(g) 2HI(g)等判斷化學(xué)平衡狀

11、態(tài)的依據(jù) mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)反應(yīng)混合物中各組分的含量各組分的物質(zhì)的量或各組分的摩爾分?jǐn)?shù)一定達(dá)平衡狀態(tài)各組分的質(zhì)量或各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定達(dá)平衡狀態(tài)各組分的體積或體積分?jǐn)?shù)一定達(dá)平衡狀態(tài)總體積、總壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)正與逆的關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)消耗m mol A,同時(shí)生成m mol A, 達(dá)平衡狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)消耗m mol A(或n mol B),同時(shí)消耗p mol C(或q mol D),既正逆達(dá)平衡狀態(tài)mnpq,此時(shí)正不一定等于逆不一定達(dá)平衡狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)生成了p mol C(或q mol D)同時(shí)消耗了m mol A(或n mol B),此時(shí)均指正

12、不一定達(dá)平衡狀態(tài)壓 強(qiáng)m+np+q時(shí),總壓強(qiáng)一定達(dá)平衡狀態(tài)m+np+q時(shí),總壓強(qiáng)一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量Mr當(dāng)m+np+q時(shí),Mr一定達(dá)平衡狀態(tài)當(dāng)m+np+q時(shí),Mr一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)混合氣體的密度恒溫、恒壓或恒溫、恒容時(shí),密度一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù) 在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)作為指數(shù)的乘積與反應(yīng)物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)作為指數(shù)的乘積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù)用符號(hào)K表示(1)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:對(duì)于一般的可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) +

13、 qD(g)當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為:注意:a在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物A、B和生成物C、D的狀態(tài)全是氣態(tài),c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均為平衡時(shí)的濃度b當(dāng)反應(yīng)混合物中有固體或純液體時(shí),他們的濃度看做是一個(gè)常數(shù),不寫入平衡常數(shù)的表達(dá)式中例如,反應(yīng)在高溫下 Fe3O4(s) + 4H2 3Fe(s) + H2O(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:又如,在密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)CaCO3(s) CaO(s) + CO2的平衡常數(shù)表達(dá)式為:Kc(CO2)c平衡常數(shù)K的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)例如:N2 + 3H22NH3 2NH3N2 + 3H2 N2 +H2NH3

14、 顯然,K1、K2、K3具有如下關(guān)系:,(2)平衡常數(shù)K值的特征:K值的大小與濃度、壓強(qiáng)和是否使用催化劑無關(guān)即對(duì)于一個(gè)給定的反應(yīng),在一定溫度下,不論起始濃度(或壓強(qiáng))和平衡濃度(或壓強(qiáng))如何,也不論是否使用催化劑,達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)均相同K值隨溫度的變化而變化對(duì)于一個(gè)給定的可逆反應(yīng),溫度不變時(shí),K值不變(而不論反應(yīng)體系的濃度或壓強(qiáng)如何變化);溫度不同時(shí),K值不同因此,在使用平衡常數(shù)K值時(shí),必須指明反應(yīng)溫度(3)平衡表達(dá)式K值的意義:判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),如果知道在一定溫度下的平衡常數(shù),并且知道某個(gè)時(shí)刻時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度,

15、就可以判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),如果沒有達(dá)到平衡狀態(tài),則可判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 將某一時(shí)刻時(shí)的生成物的濃度用化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的乘積,與某一時(shí)刻時(shí)的反應(yīng)物的濃度用化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的乘積之比值,叫做濃度商,用Q表示即: 當(dāng)QK時(shí),體系達(dá)平衡狀態(tài);當(dāng)QK,為使Q等于K,則分子(生成物濃度的乘積)應(yīng)增大,分母(反應(yīng)物濃度的乘積)應(yīng)減小,因此反應(yīng)自左向右(正反應(yīng)方向)進(jìn)行,直至到達(dá)平衡狀態(tài);同理,當(dāng)QK時(shí),則反應(yīng)自右向左(逆反應(yīng)方向)進(jìn)行,直至到達(dá)平衡狀態(tài) 表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 K值越大,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大(平衡時(shí)生成物的濃度大,反應(yīng)物的濃度小),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越

16、高;K值越小,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,逆反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越低反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式 某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率說明 計(jì)算式中反應(yīng)物各個(gè)量的單位可以是mol·L1”、mol,對(duì)于氣體來說還可以是L或mL,但必須注意保持分子、分母中單位的一致性3影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件化學(xué)平衡的移動(dòng) 已達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng),當(dāng)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))改變時(shí)由于對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響不同,致使正逆,則原有的化學(xué)平衡被破壞,各組分的質(zhì)量(或體積)分?jǐn)?shù)發(fā)生變化,直至在新條件一定的情況下正逆,而建立新的平衡狀態(tài)這種可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立,由原平衡狀態(tài)向新化學(xué)平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化

17、過程,稱為化學(xué)平衡的移動(dòng)說明 (1)若條件的改變使正逆,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);若條件的改變使正逆,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)但若條件改變時(shí),正仍然等于逆,則平衡沒有發(fā)生移動(dòng)(2)化學(xué)平衡能夠發(fā)生移動(dòng),充分說明了化學(xué)平衡是一定條件下的平衡狀態(tài),是一種動(dòng)態(tài)平衡(3)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)而達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí),新的平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)主要的不同點(diǎn)是:新的平衡狀態(tài)的正或逆與原平衡狀態(tài)的正或逆不同;平衡混合物里各組分的質(zhì)量(或體積)分?jǐn)?shù)不同影響化學(xué)平衡的因素 (1)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響一般規(guī)律:當(dāng)其他條件不變時(shí),對(duì)于已達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng),若增加反應(yīng)物濃度或減少生成物濃度,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(即向生成物方向

18、移動(dòng));若減少反應(yīng)物濃度或增加生成物濃度,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(即向反應(yīng)物方向移動(dòng)) 特殊性:對(duì)于氣體與固體或固體與固體之間的反應(yīng),由于固體的濃度可認(rèn)為是常數(shù),因此改變固體的量平衡不發(fā)生移動(dòng)如反應(yīng)C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)達(dá)平衡狀態(tài)后,再加入焦炭的量,平衡不發(fā)生移動(dòng)說明 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,可用化學(xué)反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系來說明對(duì)于一個(gè)已達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng),正逆若增大反應(yīng)物的濃度,則正增大,而,逆增大得較慢,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)如果減小生成物的濃度,這時(shí)雖然,正并未增大,但逆減小了,同樣也使,正逆,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)同理可分析出:增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物

19、的濃度時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)在生產(chǎn)上,往往采用增大容易取得的或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法,使成本較高的原料得到充分利用例如,在硫酸工業(yè)里,常用過量的空氣使SO2充分氧化,以生成更多的SO3(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響一般規(guī)律:對(duì)于有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng),在其他條件不變的情況下,若增大壓強(qiáng)(即相當(dāng)于縮小容器的體積),則平衡向氣體總體積減小的方向移動(dòng),若減小壓強(qiáng)(即增大容器的體積),則平衡向氣體總體積增大的方向移動(dòng)特殊性:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的可逆反應(yīng)達(dá)平衡后,改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),但氣體的濃度發(fā)生改變例如可逆反應(yīng)H2(g) + I2(g)2HI(g)達(dá)平衡后,若加

20、大壓強(qiáng),平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng),但由于容器體積減小,使平衡混合氣各組分的濃度增大,氣體的顏色加深(碘蒸氣為紫紅色)對(duì)于非氣態(tài)反應(yīng)(即無氣體參加和生成的反應(yīng)),改變壓強(qiáng),此時(shí)固、液體的濃度未改變,平衡不發(fā)生移動(dòng)。恒溫、恒容時(shí)充入不參與反應(yīng)的氣體,此時(shí)雖然容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大了,但平衡混合氣中各組分的濃度并未改變,所以平衡不移動(dòng)說明 壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響實(shí)際上是通過改變?nèi)萜鞯娜莘e,使反應(yīng)混合物的濃度改變,造成正逆。而使平衡發(fā)生移動(dòng)因此,有時(shí)雖然壓強(qiáng)改變了,但正仍等于正,則平衡不會(huì)移動(dòng)對(duì)于有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng),增大壓強(qiáng),正、逆都會(huì)增大,減小壓強(qiáng),正、逆都會(huì)減小,但由于正、逆增大或減小的倍數(shù)

21、不相同,從而導(dǎo)致平衡發(fā)生移動(dòng)例如,可逆反應(yīng)N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)在一定溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡后,其平衡常數(shù)K為: 若將壓強(qiáng)增至原來的2倍,則各組分的濃度增至原來的2倍此時(shí): 由于在一定溫度下,K值為常數(shù),要使上式的值仍等于K,則必須使c(NH3)增大、c(N2)和c(H2)減小,即平衡向合成NH3的方向(正反應(yīng)方向)移動(dòng) 對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的可逆反應(yīng),改變壓強(qiáng),正與逆的變化程度相同,正仍然等于逆。,故平衡不發(fā)生移動(dòng)例如,可逆反應(yīng)H2(g) + I2(g) 2HI(g)在一定溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡后,其平衡常數(shù)K為: 若將壓強(qiáng)增至原來的2倍,則各組分的濃度增至原來的2倍

22、此時(shí): 上式的值仍與K值相等,即平衡不發(fā)生移動(dòng)(3)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響一般規(guī)律:當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度,使平衡向吸熱方向移動(dòng);降低溫度,則使平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)說明 化學(xué)反應(yīng)過程均有熱效應(yīng)對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)來說,如果正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則逆反應(yīng)必為吸熱反應(yīng)當(dāng)升高(降低)溫度時(shí),正、逆會(huì)同時(shí)增大(減小),但二者增大(減小)的倍數(shù)不相同,從而導(dǎo)致化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)(化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理)(1)原理內(nèi)容:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如溫度、壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng) (2)勒夏特列原理適用的范圍:已達(dá)平衡的體系(如溶解平衡、化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡等)勒夏特列

23、原理不適用于未達(dá)平衡的體系,如對(duì)于一個(gè)剛從反應(yīng)物開始進(jìn)行的氣相可逆反應(yīng)來說,增大壓強(qiáng),反應(yīng)總是朝著正反應(yīng)方向進(jìn)行的,由于未達(dá)平衡,也就無所謂平衡移動(dòng),因而不服從勒夏特列原理 (3)勒夏特列原理適用的條件:只限于改變影響平衡的一個(gè)條件當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的條件同時(shí)改變時(shí),如果這些條件對(duì)平衡移動(dòng)的方向是一致的,則可增強(qiáng)平衡移動(dòng)但如果這些條件對(duì)平衡移動(dòng)的方向影響不一致,則需分析哪一個(gè)條件變化是影響平衡移動(dòng)的決定因素(4)勒夏特列原理中“減弱這種改變”的解釋:外界條件改變使平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果,是減弱對(duì)這種條件的改變,而不是抵消這種改變也就是說:外界因素對(duì)平衡體系的影響占主要方面催化劑與化學(xué)平衡的關(guān)系 使

24、用催化劑能同等程度地增大正、逆,因此,在一個(gè)可逆反應(yīng)中使用催化劑時(shí),能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間但由于正仍等于逆,所以,使用催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響,不能改變平衡混合物中各組分的百分比組成反應(yīng)物用量對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響(1)若反應(yīng)物只有一種,如aA(g) bB(g) + cC(g),則增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但A的平衡轉(zhuǎn)化率究竟如何變化,要具體分析反應(yīng)前后氣體體積的相對(duì)大小如:若ab+c,則A的轉(zhuǎn)化率不變;若ab+c,則A的轉(zhuǎn)化率增大;若ab+c,則A的轉(zhuǎn)化率減小(2)若反應(yīng)物不只一種,如aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)則:若只增加反應(yīng)物A的量,平衡向正反

25、應(yīng)方向移動(dòng),則反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大,但由于外界因素占主要方面,故A的轉(zhuǎn)化率減小若按原比例同倍數(shù)地增加反應(yīng)物A與B的量,A、B的轉(zhuǎn)化率的變化有以下三種情況:a當(dāng)a+bc+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都不變;b當(dāng)a+bc+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都減??;c當(dāng)a+bc+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都增大化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的區(qū)別與聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡區(qū)別概念略略研究對(duì)象所有化學(xué)反應(yīng)只研究可逆反應(yīng)催化劑的影響使用催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)相互聯(lián)系在一定條件下,當(dāng)正逆時(shí),即說明該可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)在可逆反應(yīng)中,反應(yīng)速率大,達(dá)到平衡所需的時(shí)間短;反應(yīng)速率小,達(dá)到平衡所需的時(shí)間長改變條件,若正增

26、大,平衡不一定向正反應(yīng)方向移動(dòng);同樣,逆增大,平衡也不一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)改變條件后,平衡究竟向哪一個(gè)方向移動(dòng),只有比較出正與逆哪個(gè)更大后,才能確定平衡移動(dòng)的方向化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算的基本關(guān)系式 對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)(1)用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比即:mnpq(2)各物質(zhì)的變化量之比化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比(3)反應(yīng)物的平衡量起始量消耗量生成物的平衡量起始量增加量表示為: mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 起始量mol a b c d 變化量mol 平衡量mol

27、a b (4)達(dá)平衡時(shí),反應(yīng)物A(或B)的平衡轉(zhuǎn)化率(): (A)(或B)×100 (A)(或B)×100 (A)(或B)×100(5)在一定溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)(6)阿伏加德羅定律及其三個(gè)重要推論:恒溫、恒容時(shí):,Bp任何時(shí)刻時(shí)反應(yīng)混合氣體的總壓強(qiáng)與其總物質(zhì)的量成正比;恒溫、恒壓時(shí):,即任何時(shí)刻時(shí)反應(yīng)混合氣體的總體積與其總的物質(zhì)的量成正比;恒溫、恒容時(shí):,即任何時(shí)刻時(shí)反應(yīng)混合氣體的密度與其反應(yīng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量成正比(7)混合氣體的密度:(8)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量Mr的計(jì)算:MrM(A)·a + M(B)·b + 其中M(A)、M(B)分別是氣體A、B的相對(duì)分子質(zhì)量;a、b分別是氣體A、B的體積(或摩爾)分?jǐn)?shù)4合成氨條件的選擇 合成氨條件的選擇(1)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn):反應(yīng)物、生成物均為氣體且正反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng) N2(g) + H2(g) 2NH3(g)(2)選擇適宜條件的目的:盡可能增大合成氨的反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,提高氨的產(chǎn)率(

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