高中化学化学平衡知识点及例题
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高中化学化学平衡知识点及例题关键信息项
1、化学平衡的定义:____________________________
2、化学平衡的特征:____________________________
3、化学平衡状态的判断依据:____________________________
4、影响化学平衡的因素:____________________________
5、勒夏特列原理:____________________________
6、化学平衡常数的表达式:____________________________
7、化学平衡常数的意义:____________________________
8、化学平衡的相关例题:____________________________
11 化学平衡的定义
化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中,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。
111 可逆反应的特点
可逆反应是在同一条件下既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
大多数化学反应都具有可逆性,但在一定条件下,可逆程度有所不同。
112 化学平衡状态的建立
从反应物开始,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小;生成物浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大。
当正反应速率等于逆反应速率时,达到化学平衡状态。
12 化学平衡的特征
化学平衡具有“逆、等、动、定、变”的特征。
“逆”指研究的对象是可逆反应;“等”指平衡时正反应速率等于逆反应速率;“动”指化学平衡是动态平衡,反应仍在进行;“定”指平衡时反应混合物中各组分的浓度保持恒定;“变”指当外界条件改变时,化学平衡会发生移动。
121 化学平衡状态的判断
判断一个可逆反应是否达到平衡状态,可以从以下几个方面进行:(1)正逆反应速率相等。
(2)各组分的浓度保持不变。
(3)体系中某物质的质量、物质的量、体积分数、压强等保持不变。
13 影响化学平衡的因素
影响化学平衡的因素主要有浓度、温度和压强。
131 浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
132 温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
133 压强对化学平衡的影响
对于有气体参加的反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
14 勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
15 化学平衡常数
151 表达式
对于一般的可逆反应:$mA(g) + nB(g) \rightleftharpoons pC(g) + qD(g)$,在一定温度下,其平衡常数表达式为:$K =\
frac{C^pD^q}{A^mB^n}$,其中各物质的浓度为平衡时的浓度。
152 意义
化学平衡常数可以反映化学反应进行的程度。
平衡常数越大,说明
正反应进行得越完全;平衡常数越小,说明正反应进行的程度越小。
16 例题
例题 1:在一定温度下,可逆反应$A(g) + 3B(g) \rightleftharpoons 2C(g)$达到平衡的标志是()
A C 生成的速率与 C 分解的速率相等
B 单位时间内生成 n mol A,同时生成 3n mol B
C A、B、C 的浓度不再变化
D A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2
解析:选项 A,C 生成的速率与 C 分解的速率相等,说明正逆反应
速率相等,达到平衡状态;选项 B,单位时间内生成 n mol A,同时生
成 3n mol B,都表示逆反应速率,不能说明达到平衡状态;选项 C,A、B、C 的浓度不再变化,说明各物质的量不再改变,达到平衡状态;选
项 D,A、B、C 的分子数之比为 1 : 3 : 2 ,不能说明各物质的浓度
不再变化,不一定达到平衡状态。
故选 A、C。
例题 2:对于反应$2SO_{2}(g) + O_{2}(g) \rightleftharpoons
2SO_{3}(g)$,下列判断正确的是()
A 2 体积$SO_{2}$和足量$O_{2}$反应,必定生成 2 体积$SO_{3}$
B 其他条件不变,增大压强,平衡必定向右移动
C 平衡时,$SO_{2}$消耗速率必定等于$O_{2}$生成速率的两倍
D 平衡时,$SO_{2}$浓度必定等于$O_{2}$浓度的两倍
解析:选项A,该反应为可逆反应,不能完全进行,2 体积$SO_{2}$和足量$O_{2}$反应,生成$SO_{3}$的体积小于 2 体积;选项 B,该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动;选项 C,
平衡时,$SO_{2}$消耗速率必定等于$SO_{2}$生成速率,而
$SO_{2}$消耗速率等于$O_{2}$生成速率的两倍,说明正逆反应速
率相等,达到平衡状态;选项 D,平衡时,$SO_{2}$浓度与$O_{2}$浓度的关系取决于起始投料和转化率,不一定等于两倍的关系。
故
选 B、C。
例题 3:在某温度下,反应$H_{2}(g) + I_{2}(g) \rightleftharpoons 2HI(g)$的平衡常数为$K = 50$。
若开始时,
$c(H_{2})= 1mol/L$,$c(I_{2})= 1mol/L$,则达到平衡时,$HI$的浓度为()
A 05 mol/L
B 1 mol/L
C 15 mol/L
D 2 mol/L
解析:设达到平衡时,$HI$的浓度为 2x mol/L,则:
$H_{2}(g) + I_{2}(g) \rightleftharpoons 2HI(g)$
起始浓度(mol/L) 1 1 0
变化浓度(mol/L) x x 2x
平衡浓度(mol/L) 1 x 1 x 2x
$K =\frac{HI^2}{H_{2}I_{2}}=\frac{(2x)^2}{(1 x)(1 x)}= 50$
解得$x = 075$,则$HI$的浓度为 2x = 15 mol/L。
故选 C。
以上内容涵盖了高中化学化学平衡的主要知识点及相关例题,希望对您有所帮助。