高中化學(xué)平衡總結(jié)

1、化學(xué)平衡狀態(tài)1. 可逆反響1概念：在同一條件下，同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的化學(xué)反響稱為可逆反響。2對(duì)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(shí)進(jìn)行。2 表示方法：在可逆反響的化學(xué)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(yuǎn)不可能到達(dá)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(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反響里，當(dāng)正反響速率與逆反響速率相等時(shí)，反響混合物中各組分的濃度保持一定的狀態(tài)，叫做化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。1定義中的要點(diǎn)關(guān)系化學(xué)平衡的研究對(duì)象：可逆反響?！捌胶馐窃谝欢l件下建立起來(lái)的，對(duì)于一個(gè)給定的可

2、逆反響，假設(shè)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(xué)平衡的現(xiàn)象。2化學(xué)平衡的特征“逆：是可逆反響。“動(dòng)：是動(dòng)態(tài)平衡。等：平衡的v正=v 逆0 。定：平衡時(shí)組分的百分含量不變?！白儯杭僭O(shè)改變條件，平衡可被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡。化學(xué)平衡的移動(dòng)A:化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)平衡是有條件的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)影響化學(xué)平衡的條件改變時(shí)，原來(lái)的平衡被破壞，進(jìn)而在新的條件下逐漸建立新的平衡，這個(gè)原平衡向新平衡的轉(zhuǎn)化過程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)研究的對(duì)象是可逆化學(xué)反響的化學(xué)平衡狀態(tài)。從正逆化學(xué)反響速率的角度來(lái)看:(

3、1) 假設(shè)外界條件改變，引起 v正v逆時(shí)，正反響占優(yōu)勢(shì)，化學(xué)平衡向正反響方向移動(dòng)；(2) 假設(shè)v正v逆，逆反響占優(yōu)勢(shì)，化學(xué)平衡向逆反響方向移動(dòng)；(3) 假設(shè)v正=v逆均發(fā)生變化，但仍保持相等，化學(xué)平衡就沒有發(fā)生移動(dòng)。1. 濃度對(duì)化學(xué)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(xué)平衡向正方向移動(dòng)。減小反響物濃度，或增大生成物濃度?；瘜W(xué)平衡向反方向移動(dòng)。( 1 )固體物質(zhì)和純液體無(wú)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(shè)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(jié)果是化學(xué)平衡向反響方程式中化學(xué)計(jì)量

4、數(shù)增大的方向移動(dòng)。 增大氣體反響平衡系統(tǒng)的體積而減小壓強(qiáng)引起的平衡移動(dòng)進(jìn)行對(duì)照記憶。(3) 在生產(chǎn)過程中可通過增加廉價(jià)反響物的濃度以使化學(xué)平衡向正反響方向移動(dòng)，從而提高價(jià)格 較高的反響物的轉(zhuǎn)化率，以降低本錢。2. 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響對(duì)于有氣體參加的可逆反響來(lái)說，氣體的壓強(qiáng)改變，也能引起化學(xué)平衡的移動(dòng)。對(duì)反響前后氣體總體積發(fā)生變化的化學(xué)反響，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著體積減少移動(dòng)。減小壓強(qiáng)，會(huì)使化學(xué)平衡向著體積增大的方向移動(dòng)。 1對(duì)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(qiáng)都不能

5、使化學(xué)平衡移動(dòng)。2固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積，受壓強(qiáng)的影響很小，可以忽略不計(jì)。因此，如果平衡混合物都 是固體或液體 ，可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)不能使化學(xué)平衡移動(dòng)。3同等程度的改變反響混合物中的各物質(zhì)的濃度，應(yīng)視為壓強(qiáng)對(duì)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(shí)增加一倍，即、，此時(shí)相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍，平衡向正反響方向移動(dòng)。4在恒容的容器中，當(dāng)改變其中一種濃度時(shí)，必然同時(shí)引起壓強(qiáng)的改變，但判斷平衡移動(dòng)的方 向時(shí)，應(yīng)仍以濃度的影響去考慮。但是考慮對(duì)最終平衡狀態(tài)的影響時(shí)，那么應(yīng)該從壓強(qiáng)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(dòng)，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(shí)：充入惰性氣體引起 體系總壓強(qiáng)增大，但是平衡體系的壓強(qiáng)并沒有改變，所以化學(xué)反響速率不變，化學(xué)平衡也不移動(dòng)。 2 恒溫恒壓時(shí)： 充人惰性氣體引起 容器容積增大 引起 體系總壓強(qiáng)不變， 但是平衡體系壓強(qiáng)減小 引起 反響速率減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。還有一種類型題，外表上看與壓強(qiáng)沒有什么關(guān)系， 但其實(shí)就是用壓強(qiáng)來(lái)解釋的。例如常見的有 兩個(gè)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?cè)诮鉀Q這類問題時(shí)，可以把 它轉(zhuǎn)化為壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響。甲保持恒容了， 隨著反響的進(jìn)行，如果是向氣體體積縮小的方向來(lái)進(jìn) 行的話，那就等于是壓強(qiáng)減小了；如果是向氣體體積增大的方向

7、來(lái)進(jìn)行的話，那就等于是壓強(qiáng)增大 了。然后再和乙比照就可以了。3. 溫度對(duì)化學(xué)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(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)也有影響。如果升高溫度，平衡向吸熱的方向移動(dòng)；降低溫度平衡向放熱的方向移動(dòng)。注意： 1假設(shè)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(hào)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(dòng)。4. 催化劑對(duì)化學(xué)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(dòng)， 但是可以改變 到達(dá)平衡所需

8、要的時(shí)間?！咀⒁狻科胶獾囊苿?dòng)方向，與速率增大還是減小無(wú)關(guān)，只與正逆反響速率的相對(duì)大小有關(guān)。勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一如溫度、壓強(qiáng)、以及參加反響的化學(xué)物質(zhì)的濃度 ，平衡就 向 著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng) ?？梢娀瘜W(xué)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(diǎn)相似， 物體有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)， 化學(xué)反響也可以看做一種特殊物質(zhì)的運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)， 外界條件改變時(shí)， 化學(xué)平衡也力求保持原狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)也有點(diǎn)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(kuò)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(xué)、生物、物理這些自然科學(xué)之間是有聯(lián)系的，學(xué)好

9、物理和生物，對(duì)學(xué)好化學(xué)很有幫助。法國(guó)科 學(xué)家勒夏特列把我們化學(xué)上的這種“自我調(diào)節(jié)作用概括為平衡移動(dòng)原理，后人為了紀(jì)念這位科學(xué)家，把這個(gè)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(dòng)，但不能“抵消外界條件的變化。 對(duì)“減弱這種改變的理解 ：增加反響物 的濃度 時(shí)，平衡應(yīng)該向使反響物 的濃度 減小的方向移動(dòng)； 增大壓強(qiáng)的時(shí)候， 平衡將向使氣體體積減小的方向移動(dòng)； 提高反響溫 度的時(shí)候，平衡向吸熱反響方向移動(dòng)。 v 正增大并不意味著平衡一定向正反響方向移動(dòng)，只有v 正 v 逆時(shí)才可以肯定平衡向正反響方向移動(dòng) 當(dāng)平衡向正反響方向移動(dòng)的時(shí)候，反響物的轉(zhuǎn)化率不一定提高，生成物的體積分?jǐn)?shù)也不一定

10、增大因?yàn)榉错懳锘蚍错懟旌衔锏目偭吭龃罅?，增大一種反響物的濃度會(huì)提高另一種反響物的轉(zhuǎn)化率。 溫度一定的時(shí)候平衡常數(shù)一定，濃度、壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響應(yīng)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(dòng)時(shí)才能應(yīng)用平衡移動(dòng)原理，如果不存在平衡如鐵的電化學(xué)腐蝕或雖存在平衡但不能移動(dòng)，均不能應(yīng)用平衡移動(dòng)原理。B:化學(xué)平衡常數(shù)1化學(xué)平衡常數(shù)的表示方法對(duì)于一般的可逆反響：mA+n= pC+qD。其中m n、p、q分別表示化學(xué)方程式中各反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)在一定溫度下到達(dá)化學(xué)平衡時(shí)，這個(gè)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(dá)化學(xué)平衡時(shí)，生成物的濃度，反響物的濃度

11、的關(guān)系依上述規(guī)律，其常數(shù)用 K表示叫該反響的化學(xué)平衡常數(shù)2化學(xué)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(jìn)行的程度。| K很大，反響進(jìn)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(jìn)行的程度小，轉(zhuǎn)化率小3 注意：化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，而與反響物與生成物的濃度無(wú)關(guān)。1，反響物與生成物中只有固體或是液體存在的時(shí)候，由于其濃度可看作是“因而不代入公式。化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反響的平衡常數(shù)。假設(shè)反響方向改變，那么平衡常數(shù)改變；假設(shè)方程式中的各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或是縮小，

12、盡管是同一反響，平衡常數(shù)也會(huì)改變。(3)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1)化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值的大小是可逆反響進(jìn)行程度的標(biāo)志。2)可利用平衡常數(shù)的值作為標(biāo)準(zhǔn)判斷正在進(jìn)行的可逆反響是否平衡以及不平衡時(shí)向何方向進(jìn)行以建立平衡。(濃度熵的概念)如對(duì)于可逆反響 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定溫度的任意時(shí)刻，反響物與7(0*生成物的濃度如下關(guān)系f r，Qc叫該反響的濃度商。a.當(dāng)QcK時(shí)，反響要到達(dá)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(jìn)行到達(dá)平衡，即v逆v正b 當(dāng)Qc=K時(shí)，反響即為平衡狀態(tài)，平衡不移動(dòng)c .當(dāng)Qcv K時(shí)，反響要到達(dá)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(jìn)行到達(dá)平衡，即v正v逆3)利用平衡常數(shù)K的值來(lái)判斷反響的熱效應(yīng)。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?；瘜W(xué)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(guān)的物理量，科學(xué)家提出用焓變來(lái)判斷反響進(jìn)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(hào)：H不用借助于外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的自發(fā)過程的共同特點(diǎn)是，體系傾向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時(shí)體系會(huì)對(duì)外做功或釋放熱量)。在化學(xué)反響中，放熱反響過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。我們經(jīng)常用焓變來(lái)判斷化學(xué)反響進(jìn)行的方向。 但是有些吸熱反響也可以自

14、發(fā)進(jìn)行， 例如在25C和x 105Pa時(shí)，NH 2CG s =NHHCG+NH g; H=+74.9 kJ/mol 可以自發(fā)進(jìn)行。因此只 根據(jù)焓變來(lái)判斷反響進(jìn)行的方向是不全面的。這就涉及到與“有序“無(wú)序相關(guān)的“熵判據(jù)。 人們提出在自然界還存在著另一種能夠推動(dòng)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(wú)序的傾向與有序相比無(wú)序更加穩(wěn)定?？茖W(xué)家用熵來(lái)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(dǎo)致體系的熵增大，即熵變符號(hào) S大于零。這個(gè)原理也叫做熵增加原理。在用來(lái)判斷過程的方向時(shí)，就稱為熵判據(jù)。同一物質(zhì)存在著氣態(tài)時(shí)的熵值最大、液態(tài)時(shí)次之、固態(tài)時(shí)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(jìn)行，例如-10C時(shí)的水就會(huì)自動(dòng)結(jié)冰成為固態(tài)，這是熵減小的過程。因此只根據(jù)熵變來(lái)判斷反響進(jìn)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(guān)，又都不能獨(dú)立地作為自發(fā)性的判據(jù)，要判斷反響進(jìn)行的方向，必須綜合考慮體系的焓變和熵變。2、反響進(jìn)行方向的判斷考前須知選講 在討論過程的方向問題時(shí)，我們指的是沒有外界干擾時(shí)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(jié)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(shí)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(huì)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(duì)體系的影響：

16、H So這是恒溫、恒壓下，判斷化學(xué)反響自發(fā)性的判據(jù)，它不僅與焓變和熵變有關(guān)，還與溫度有關(guān)，由上述關(guān)系式可推知：當(dāng)厶Hv 0,A S0時(shí)，反響自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)厶H 0, Sv 0時(shí)，反響不能自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)厶H 0,A S 0或AH 0 , Sv 0時(shí)，反響是否自發(fā)與溫度有關(guān)，一般低溫時(shí)，焓變影響為主，高溫時(shí)，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?！舅季S技巧】1.化學(xué)平衡計(jì)算的三段法可逆反響mA nBpC+qD到達(dá)平衡時(shí)： 用各物質(zhì)表示的反響速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)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(xué)方程式中相應(yīng)化學(xué)計(jì)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(gè)重要推論的應(yīng)用pini恒溫、恒容時(shí)：P2 n2，即混合氣體的壓強(qiáng)與其物質(zhì)的量成正比。Vi _ ni恒溫、恒壓時(shí)：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(jì)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(duì)分子質(zhì)量：其中MA、MB、MC分別表示 A B、C的相對(duì)分子質(zhì)量；a %、b%、c %分別表