高中化學平衡總結

1、化學平衡狀態(tài)1. 可逆反響1概念：在同一條件下，同時向正、反兩個方向進行的化學反響稱為可逆反響。2對可逆反響概念的理解1 可逆反響的特征：“兩同是指條件相同、同時進行。2 表示方法：在可逆反響的化學方程式中用“=表示可逆反響。3 可逆反響的重要特征是轉(zhuǎn)化率永遠不可能到達100%也就是反響一旦開始，那么，就不可能只存在反響物，或只存在生成物。4存在平衡狀態(tài)2. 化學平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反響里，當正反響速率與逆反響速率相等時，反響混合物中各組分的濃度保持一定的狀態(tài)，叫做化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。1定義中的要點關系化學平衡的研究對象：可逆反響?！捌胶馐窃谝欢l件下建立起來的，對于一個給定的可

2、逆反響，假設起始條件相同那么平衡狀態(tài)也相同，不同的起始條件，平衡狀態(tài)不同?！皏正=v逆是平衡的本質(zhì)，“百分含量保持一定，“濃度保持一定是化學平衡的現(xiàn)象。2化學平衡的特征“逆：是可逆反響?！皠樱菏莿討B(tài)平衡。等：平衡的v正=v 逆0 。定：平衡時組分的百分含量不變?！白儯杭僭O改變條件，平衡可被打破，并在新的條件下建立新的化學平衡?；瘜W平衡的移動A:化學平衡的移動化學平衡是有條件的動態(tài)平衡，當影響化學平衡的條件改變時，原來的平衡被破壞，進而在新的條件下逐漸建立新的平衡，這個原平衡向新平衡的轉(zhuǎn)化過程叫做化學平衡的移動?；瘜W平衡移動研究的對象是可逆化學反響的化學平衡狀態(tài)。從正逆化學反響速率的角度來看:(

3、1) 假設外界條件改變，引起 v正v逆時，正反響占優(yōu)勢，化學平衡向正反響方向移動；(2) 假設v正v逆，逆反響占優(yōu)勢，化學平衡向逆反響方向移動；(3) 假設v正=v逆均發(fā)生變化，但仍保持相等，化學平衡就沒有發(fā)生移動。1. 濃度對化學平衡的影響在其他條件不變的情況下，增大反響物濃度，或減小生成物濃度?；瘜W平衡向正方向移動。減小反響物濃度，或增大生成物濃度。化學平衡向反方向移動。( 1 )固體物質(zhì)和純液體無所謂濃度，其量改變，不影響平衡?？梢酝? 2)在溶液中的反響，假設稀釋溶液，反響物濃度減小，生成物濃度也減小，正、逆反響速率均減 小，但減小的程度不同。 總的結果是化學平衡向反響方程式中化學計量

4、數(shù)增大的方向移動。 增大氣體反響平衡系統(tǒng)的體積而減小壓強引起的平衡移動進行對照記憶。(3) 在生產(chǎn)過程中可通過增加廉價反響物的濃度以使化學平衡向正反響方向移動，從而提高價格 較高的反響物的轉(zhuǎn)化率，以降低本錢。2. 壓強對化學平衡移動的影響對于有氣體參加的可逆反響來說，氣體的壓強改變，也能引起化學平衡的移動。對反響前后氣體總體積發(fā)生變化的化學反響，在其他條件不變的情況下，增大壓強，會使化學平衡向著體積減少移動。減小壓強，會使化學平衡向著體積增大的方向移動。 1對于有些可逆反響里， 反響前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積沒有發(fā)生變化， 如 2HIg 垐噲 ? H2g+I 2g 在這種情況下，增大或減小壓強都不能

5、使化學平衡移動。2固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積，受壓強的影響很小，可以忽略不計。因此，如果平衡混合物都 是固體或液體 ，可以認為改變壓強不能使化學平衡移動。3同等程度的改變反響混合物中的各物質(zhì)的濃度，應視為壓強對平衡的影響。如合成氨反響平衡體系中，N2、H、NH的濃度分別由 、同時增加一倍，即、，此時相當于壓強增大一倍，平衡向正反響方向移動。4在恒容的容器中，當改變其中一種濃度時，必然同時引起壓強的改變，但判斷平衡移動的方 向時，應仍以濃度的影響去考慮。但是考慮對最終平衡狀態(tài)的影響時，那么應該從壓強改變上 去考慮。詳見技巧思維5參加惰性氣體后平衡體系是否發(fā)生移動，取決于平衡體系所占據(jù)的體積是否發(fā)生

6、變化。例如 1 恒溫恒容時：充入惰性氣體引起 體系總壓強增大，但是平衡體系的壓強并沒有改變，所以化學反響速率不變，化學平衡也不移動。 2 恒溫恒壓時： 充人惰性氣體引起 容器容積增大 引起 體系總壓強不變， 但是平衡體系壓強減小 引起 反響速率減小，平衡向氣體體積增大的方向移動。還有一種類型題，外表上看與壓強沒有什么關系， 但其實就是用壓強來解釋的。例如常見的有 兩個起始體積相同的密閉容器甲和乙，甲保持恒容，乙保持恒壓。我們在解決這類問題時，可以把 它轉(zhuǎn)化為壓強對平衡的影響。甲保持恒容了， 隨著反響的進行，如果是向氣體體積縮小的方向來進 行的話，那就等于是壓強減小了；如果是向氣體體積增大的方向

7、來進行的話，那就等于是壓強增大 了。然后再和乙比照就可以了。3. 溫度對化學平衡的影響 任何反響都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為放熱或吸熱；所以溫度對化學平衡移動也有影響。如果升高溫度，平衡向吸熱的方向移動；降低溫度平衡向放熱的方向移動。注意： 1假設某反響正反響為吸熱或放熱反響，那么其逆反響那么為放熱或吸熱反響。吸收的熱量 與放出的熱量數(shù)值相等，符號相反。2升高反響溫度，正逆反響速率均增加，但是吸熱反響方向的速率增大的程度更大，因而使平 衡向吸熱反響方向移動。4. 催化劑對化學反響平衡的影響催化劑能夠同等程度的改變正逆反響的速率， 所以使用催化劑不能使平衡發(fā)生移動， 但是可以改變 到達平衡所需

8、要的時間?！咀⒁狻科胶獾囊苿臃较颍c速率增大還是減小無關，只與正逆反響速率的相對大小有關。勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一如溫度、壓強、以及參加反響的化學物質(zhì)的濃度 ，平衡就 向 著能夠減弱這種改變的方向移動 。可見化學平衡有自我調(diào)節(jié)能力， 總是力求保持原狀。 這和物理上 的慣性定理有點相似， 物體有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)， 化學反響也可以看做一種特殊物質(zhì)的運動 狀態(tài)， 外界條件改變時， 化學平衡也力求保持原狀態(tài)?；瘜W平衡移動也有點像生物上講的自我調(diào)節(jié) 作用，炎熱的夏天，人體的毛孔擴張，不斷出汗散發(fā)多余的熱量，以維持體溫在37C左右?？梢娀瘜W、生物、物理這些自然科學之間是有聯(lián)系的，學好

9、物理和生物，對學好化學很有幫助。法國科 學家勒夏特列把我們化學上的這種“自我調(diào)節(jié)作用概括為平衡移動原理，后人為了紀念這位科學家，把這個原理叫做勒夏特列原理。 平衡向“減弱外界條件變化的方向移動，但不能“抵消外界條件的變化。 對“減弱這種改變的理解 ：增加反響物 的濃度 時，平衡應該向使反響物 的濃度 減小的方向移動； 增大壓強的時候， 平衡將向使氣體體積減小的方向移動； 提高反響溫 度的時候，平衡向吸熱反響方向移動。 v 正增大并不意味著平衡一定向正反響方向移動，只有v 正 v 逆時才可以肯定平衡向正反響方向移動 當平衡向正反響方向移動的時候，反響物的轉(zhuǎn)化率不一定提高，生成物的體積分數(shù)也不一定

10、增大因為反響物或反響混合物的總量增大了，增大一種反響物的濃度會提高另一種反響物的轉(zhuǎn)化率。 溫度一定的時候平衡常數(shù)一定，濃度、壓強對平衡的影響應滿足平衡常數(shù)不變這一要素。 存在平衡且平衡發(fā)生移動時才能應用平衡移動原理，如果不存在平衡如鐵的電化學腐蝕或雖存在平衡但不能移動，均不能應用平衡移動原理。B:化學平衡常數(shù)1化學平衡常數(shù)的表示方法對于一般的可逆反響：mA+n= pC+qD。其中m n、p、q分別表示化學方程式中各反應物和生成物的化學計量數(shù)。當在一定溫度下到達化學平衡時，這個反響的平衡常數(shù)可 以表示為：Cp?Dqmnk=【A ?B在一定溫度下，可逆反響到達化學平衡時，生成物的濃度，反響物的濃度

11、的關系依上述規(guī)律，其常數(shù)用 K表示叫該反響的化學平衡常數(shù)2化學平衡常數(shù)的意義1 平衡常數(shù)的大小不隨反響物或生成物的改變而改變，只隨溫度的改變而改變。2 平衡常數(shù)表示的意義：可以推斷反響進行的程度。| K很大，反響進行的程度很大，轉(zhuǎn)化率大K的意義 K居中，典型的可逆反響，改變條件反響的方向變化。K很小，反響進行的程度小，轉(zhuǎn)化率小3 注意：化學平衡常數(shù)只與溫度有關，而與反響物與生成物的濃度無關。1，反響物與生成物中只有固體或是液體存在的時候，由于其濃度可看作是“因而不代入公式。化學平衡常數(shù)是指某一具體反響的平衡常數(shù)。假設反響方向改變，那么平衡常數(shù)改變；假設方程式中的各物質(zhì)的計量數(shù)等倍擴大或是縮小，

12、盡管是同一反響，平衡常數(shù)也會改變。(3)化學平衡常數(shù)的應用1)化學平衡常數(shù)數(shù)值的大小是可逆反響進行程度的標志。2)可利用平衡常數(shù)的值作為標準判斷正在進行的可逆反響是否平衡以及不平衡時向何方向進行以建立平衡。(濃度熵的概念)如對于可逆反響 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定溫度的任意時刻，反響物與7(0*生成物的濃度如下關系f r，Qc叫該反響的濃度商。a.當QcK時，反響要到達平衡，必須減小c(C)和c(D)，增大c(A)和c(B)，所以反響向逆向進行到達平衡，即v逆v正b 當Qc=K時，反響即為平衡狀態(tài)，平衡不移動c .當Qcv K時，反響要到達平衡，必須增大c(C)和c(

13、D)，減小c(A)和c(B)，所以反響向正向進行到達平衡，即v正v逆3)利用平衡常數(shù)K的值來判斷反響的熱效應。升高溫度，K變大，那么說明正反響為吸熱反響。升高溫度，K減小，那么說明正反響是放熱反響。化學反響的方向1、焓判據(jù)和熵判據(jù) 焓是與物質(zhì)內(nèi)能有關的物理量，科學家提出用焓變來判斷反響進行的方向，這就是所謂的焓 判據(jù)。焓變化量稱之為焓變，符號：H不用借助于外力就可以自動進行的自發(fā)過程的共同特點是，體系傾向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系會對外做功或釋放熱量)。在化學反響中，放熱反響過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進行的傾向。我們經(jīng)常用焓變來判斷化學反響進行的方向。 但是有些吸熱反響也可以自

14、發(fā)進行， 例如在25C和x 105Pa時，NH 2CG s =NHHCG+NH g; H=+74.9 kJ/mol 可以自發(fā)進行。因此只 根據(jù)焓變來判斷反響進行的方向是不全面的。這就涉及到與“有序“無序相關的“熵判據(jù)。 人們提出在自然界還存在著另一種能夠推動體系變化的因素，即在密閉條件下，體系有從有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向與有序相比無序更加穩(wěn)定?？茖W家用熵來度量這種混亂的程度。在與外界隔離體系中， 自發(fā)過程將導致體系的熵增大，即熵變符號 S大于零。這個原理也叫做熵增加原理。在用來判斷過程的方向時，就稱為熵判據(jù)。同一物質(zhì)存在著氣態(tài)時的熵值最大、液態(tài)時次之、固態(tài)時最小這樣普遍規(guī)律。但是有些熵減少的

15、過程也能自發(fā)進行，例如-10C時的水就會自動結冰成為固態(tài)，這是熵減小的過程。因此只根據(jù)熵變來判斷反響進行的方向也是不全面的。焓變和熵變都與反響的自發(fā)性有關，又都不能獨立地作為自發(fā)性的判據(jù)，要判斷反響進行的方向，必須綜合考慮體系的焓變和熵變。2、反響進行方向的判斷考前須知選講 在討論過程的方向問題時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界體系施加 某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結果。如高溫高壓可以使石灰石分解，石墨轉(zhuǎn)化成金剛石等。 大量事實告訴我們，過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發(fā)生 和過程的速率。 自由能變化 G體系自由能變化綜合考慮了焓變和熵變對體系的影響：

16、H So這是恒溫、恒壓下，判斷化學反響自發(fā)性的判據(jù)，它不僅與焓變和熵變有關，還與溫度有關，由上述關系式可推知：當厶Hv 0,A S0時，反響自發(fā)進行；當厶H 0, Sv 0時，反響不能自發(fā)進行；當厶H 0,A S 0或AH 0 , Sv 0時，反響是否自發(fā)與溫度有關，一般低溫時，焓變影響為主，高溫時，熵變影響為主，而溫度影響的大小要視 H、A S的具體數(shù)值而定。【思維技巧】1.化學平衡計算的三段法可逆反響mA nBpC+qD到達平衡時： 用各物質(zhì)表示的反響速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比.即：Va : Vb : Vc : V?=m： n ： p : q 各物質(zhì)的變化量變化濃度之比等于化

17、學方程式中相應化學計量數(shù)之比 反響物的平衡量或濃度=起始量或濃度-消耗量或濃度生成物的平衡量或濃度=起始量或濃度+增加量或濃度mA + nBpC + qD起始量molabcdnx2xqx變化量molxmmmnx bc図d坐平衡量mola-xmmm2阿伏加德羅定律的兩個重要推論的應用pini恒溫、恒容時：P2 n2，即混合氣體的壓強與其物質(zhì)的量成正比。Vi _ ni恒溫、恒壓時：V2 %，即混合氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比。3. 混合氣體平均式量的計算由A、B、C三種氣體組成的混合氣體中，其平均式量即平均相對分子質(zhì)量：其中MA、MB、MC分別表示 A B、C的相對分子質(zhì)量；a %、b%、c %分別表