化學(xué)平衡知識點

化學(xué)平衡[化學(xué)平衡](1)化學(xué)平衡研究的對象：可逆反應(yīng)的規(guī)律．①可逆反應(yīng)的概念：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)．可逆反應(yīng)用可逆符號“”表示．②可逆反應(yīng)的特點：反應(yīng)不能進行到底．可逆反應(yīng)無論進行多長時間，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)中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))保持不變的狀態(tài)．(3)化學(xué)平衡的特征：①“動”：化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，②“等”：達平衡狀態(tài)時，ν正＝ν逆，③“定”：達平衡時，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，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大．④“變”．一個可逆反應(yīng)達平衡后，若外界條件(濃度、溫度、壓強)改變，使各組分的質(zhì)量(體積、摩爾、壓強)分?jǐn)?shù)也發(fā)生變化，平衡發(fā)生移動，直至在新的條件下達到新的平衡(注意：若只是濃度或壓強改變，而ν正仍等于ν逆，則平衡不移動)．[判斷化學(xué)平衡狀態(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①各組分的物質(zhì)的量或各組分的摩爾分?jǐn)?shù)一定達平衡狀態(tài)②各組分的質(zhì)量或各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定達平衡狀態(tài)③各組分的體積或體積分?jǐn)?shù)一定達平衡狀態(tài)④總體積、總壓強或總物質(zhì)的量一定不一定達平衡狀態(tài)ν正與ν逆的關(guān)系①單位時間內(nèi)消耗mmolA，同時生成mmolA，達平衡狀態(tài)②單位時間內(nèi)消耗mmolA（或nmolB），同時消耗pmolC（或qmolD），既ν正＝ν逆達平衡狀態(tài)③∶∶∶＝m∶n∶p∶q，此時ν正不一定等于ν逆不一定達平衡狀態(tài)④單位時間內(nèi)生成了pmolC（或qmolD）同時消耗了mmolA（或nmolB），此時均指ν正不一定達平衡狀態(tài)壓強①m+n≠p+q時，總壓強一定達平衡狀態(tài)②m+n＝p+q時，總壓強一定不一定達平衡狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量Mr①當(dāng)m+n≠p+q時，Mr一定達平衡狀態(tài)②當(dāng)m+n＝p+q時，Mr一定不一定達平衡狀態(tài)混合氣體的密度恒溫、恒壓或恒溫、恒容時，密度一定不一定達平衡狀態(tài)[化學(xué)平衡常數(shù)]定義：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做化學(xué)平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)．用符號K表示．(1)平衡常數(shù)K的表達式：對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)當(dāng)在一定溫度下達到化學(xué)平衡時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為：注意：a．在平衡常數(shù)表達式中，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)均為平衡時的濃度．b．當(dāng)反應(yīng)混合物中有固體或純液體時，他們的濃度看做是一個常數(shù)，不寫入平衡常數(shù)的表達式中．(2)平衡常數(shù)K值的特征：①K值的大小與濃度、壓強和是否使用催化劑無關(guān)．②K值隨溫度的變化而變化．對于一個給定的可逆反應(yīng)，溫度不變時，K值不變(而不論反應(yīng)體系的濃度或壓強如何變化)；溫度不同時，K值不同．因此，在使用平衡常數(shù)K值時，必須指明反應(yīng)溫度．(3)平衡表達式K值的意義：①判斷可逆反應(yīng)進行的方向．②表示可逆反應(yīng)進行的程度：K值越大，正反應(yīng)進行的程度越大(平衡時生成物的濃度大，反應(yīng)物的濃度小)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高；K值越小，正反應(yīng)進行的程度越小，逆反應(yīng)進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越低．[反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的計算公式]某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率＝％＝％說明計算式中反應(yīng)物各個量的單位可以是mol·L－1”、mol，對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)平衡移動的因素(1)濃度對化學(xué)平衡的影響：當(dāng)其他條件不變時，對于已達平衡狀態(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(即向生成物方向移動)；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(即向反應(yīng)物方向移動)．(2)壓強對化學(xué)平衡的影響：對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(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，若減小壓強(即增大容器的體積)，則平衡向氣體總體積增大的方向移動．(3)溫度對化學(xué)平衡的影響．一般規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，升高溫度，使平衡向吸熱方向移動；降低溫度，則使平衡向放熱反應(yīng)方向移動．三段式計算的方法：對于可逆反應(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)計量數(shù)之比．即：∶∶∶＝m∶n∶p∶q(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＋增加量練習(xí)題：1、在25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：物質(zhì)XYZ初始濃度/mol·L-10.10.20平衡濃度/mol·L-10.050.050.1下列說法錯誤的是（）A．反應(yīng)達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50％B．反應(yīng)可表示為X+3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C．增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數(shù)增大D．改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)2、高溫下，某反應(yīng)達平衡，平衡常數(shù)K=。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏.恒溫恒容下，增大壓強，H2濃度一定減小C.升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D.該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO+H2OCO2+H23、I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)，某I2、、KI混合溶液中，I3－的物質(zhì)的量濃度c(I3－)與溫度T的關(guān)系如圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）。下列說法正確的是A． 反應(yīng)I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)的△H>0B．若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2則K1＞K2C．若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，一定有v正＞v逆D．狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大碘鎢燈比白熾燈使用壽命長。燈管內(nèi)封存的少量碘與使用過程中沉積在管壁上的鎢可以發(fā)生反應(yīng)：W（s）+I2（g）T1T2WI2（g）ΔH＜0（溫度T1T1T2A．燈管工作時，擴散到燈絲附近高溫區(qū)的WI2（g）會分解出W，W重新沉積到燈絲上B．燈絲附近溫度越高，WI2（g）的轉(zhuǎn)化率越低C．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是D．利用該反應(yīng)原理可以提純鎢5、反應(yīng)速率V和反應(yīng)物濃度C的關(guān)系可用實驗方法測定。化學(xué)反應(yīng)H2+Cl2→2HCl的反應(yīng)速率V可表示為V=Kcm(H2)cn(Cl2)式中K為常數(shù)，m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。c(H2)(mol/L)c(Cl2)(mol/L)V(mol/L·s)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K由此可推得，m、n值正確的是A.m=1、n=1B.m=1/2、n=1/2C.m=1/2、n=1D.m=1、n=1/26、在一定體積的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)：其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6請回答下列問題：（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=。（2）該反應(yīng)為反應(yīng)。（填“吸熱”或“放熱”）（3）800℃，固定容器的密閉容器中，放入混合物，其始濃度為c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,則反應(yīng)開始時,H2O的消耗速率比生成速率(填＂大＂＂?。⒒颍⒉荒艽_定＂)(4)830℃,在1L的固定容器的密閉容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為,H2的轉(zhuǎn)化率為.7．已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)，△H＞0請回答下列問題：（1）在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)=1mol·L-1，c(N)=2.4mol·L-1，達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60％，此時N的轉(zhuǎn)化率為__________；（2）若反應(yīng)溫度升