化学选修四第二章 化学平衡知识点

第三节化学平衡

一、化学平衡状态

1.化学平衡研究的对象——可逆反应

(1)定义：在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。

例如：N2＋3H22NH3 2SO2＋O22SO2

(2)特点：

①二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。

②一小：反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。通常考察热化学方程式能量的转化。

（3）表示：在方程式中用“”表示。

2、化学平衡的建立

以CO(g) ＋ H2O(g)CO2(g) ＋ H2(g) 反应为例。

在一定条件下，将0.1 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应：

(1)反应刚开始时：反应物的浓度最大，正反应速率最大。生成物的浓度为0，逆反应速率为0。

(2)反应进行中：反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小。生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。

(3)肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度也不再改变。

正反应速率和逆反应速率随时间的变化关系如图所示：

3.化学平衡状态定义：

化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，各组

成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

4.化学平衡状态特征：

5、判断平衡的依据：

例举反应pC（g）+qD（g）

混合物体系中

各成分的含量

○1各物质的物质的量或物质的量的分数一定平衡

○2各物质的质量或质量分数一定平衡

○3各气体的体积或体积分数一定平衡

○4总体积、总压力、总物质的量一定平不一定

平衡

正、逆反应速

率的关系

在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,

即v（正）=v（逆）

平衡

在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC，

即v（正）=v（逆）

平衡

v（A）：v（）：v（C）：v（D）=m：n：p：q，v（正）

不一定等于v（逆）

不一定平

衡

在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，

因均指v（逆）

不一定平

衡压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡

m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平

6、化学平衡移动

（1）概念：可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(浓度、温度、压强等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由旧平衡向新平衡的变化过程，叫做化学平衡的移动。（2）化学平衡移动方向与化学反应速率的关系：

○1v正>v逆：平衡向正反应方向移动。

v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。

○3v正v逆：平衡向逆反应方向移动。

7、影响化学平衡的因素

（1）浓度对化学平衡移动的影响：

○1在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动；错误!增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动；○3在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v（正）减小，v（逆）与减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动

（2）温度对化学平衡移动的影响：

在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向吸热反应向移动，温度降低会使化学平衡向放热反应方向移动。

（3）压强对化学平衡移动的影响：

其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。

注意：○1改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动

○2气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似

（4）催化剂对化学平衡的影响：

由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。

（5）勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一

（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。

8、常见的几种化学平衡图象

（1）速率—时间图象

（2）速率—压强(或温度)图象：

曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，温度增大后逆反应速率增大得快，平衡向逆向移动；压强增大后正反应速率增大得快，平衡向正向移动。

（3）含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图象：

其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量。其他条件不变，改变任一条件，如：使用催化剂或升高温度或增大压强时，都能加快反应速率，缩短达到平衡所需的时间。

（4）转化率(或浓度)—温度—压强图象：

已知不同温度下的转化率—压强图象或不同压强下的转化率—温度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。

二、化学平衡常数

1、定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值时一个常数。符号：K

2、使用化学平衡常数K时应注意的问题：

（1）表达式中个物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

（2）K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。

（3）反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”二不带入公式。

（4）稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。

3、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。一般地，K>时，该反应就进行得基本完全了。