影响化学平衡的三个因素
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影响化学平衡的三个因素
1.浓度
(1)可能影响化学反应速率和平衡移动的是浓度而不是质量、物质的量、体积。若质量、物质的量、体积等的改变不能使浓度改变,则化学反应速率和平衡不改变。
(2)对于溶液中进行的离子反应,改变不参与反应的离子的浓度,速率和平衡一般不移动,如FeCl3+3KSCN≒Fe(SCN)3+3KCl,增加c(K+)或c(Cl-),不会影响化学反应速率和平衡。
(3)浓度的变化一定会带来反应速率的变化,但不一定导致化学平衡的移动。如同等程度地增大反应各物质浓度,平衡向反应前后气体化学计量数之和减少的方向移动:同等程度地减少反应各物质浓度,平衡向反应前后气体化学计量数之和增大的方向移动;但对于反应前后气体化学计量数之和相等的反应,同等程度地改变反应各物质的浓度,平衡不移动。
(4)浓度改变瞬间时的正(逆)反应速率与反应物(生成物)浓度的
变化成同一趋势,与生成物(反应物)浓度变化无关。经常可以先判断平衡移动的方向,再由此判断外界条件改变瞬间,正、逆反应速率的相对大小。
(5)温度一定时,固体、纯液体的浓度一般认为是一常数,所以,改变固体、纯液体的量,其浓度仍不变,化学反应速率和平衡无影响;但改变固体的表面积(如“块状粉末状”),化学反应速率会增大或减小。
(6)H2O作为纯液体,虽然它的浓度为一常数(液态时),但对于在溶液中发生的反应,改变H2O的量往往会导致其他物质的浓度增大或减少,从而引起化学反应速率和平衡的移动,如Al3++3H2O ≒Al(OH)3+3H+,加水,其他反应物和生成物的浓度下降。使υ正、υ逆均下降且平衡右移;另外,H2O作溶质,其他物质作溶剂进行的化学反应,此时H2O的浓度不再是一常数,改变H2O的量,会引起H2O 的浓度改变从而影响速率和平衡;最后注意水蒸气参加的反应,它的浓度亦不是一常数;可能随外界条件的改变而改变。
2.压强
(1)只有压强的变化能引起反应物质的浓度改变时,平衡才有可能移动。
如向存在可逆反应的定温定容容器中充入不反应气体即惰性气体,原反应各物质的浓度不变,则υ正、υ逆均不变,平衡不移动;而向存在可逆反应的定温定压容器中充入不反应气体即惰性气体、体积增大,相当于同等程度地减少各物质的浓度,反应速率均减小,平
衡发生移动。又如对于存在反应前后气体化学计量数之和相等的可逆反应的定温容器,无论是改变体积,还是充入不反应气体,浓度可能改变,平衡却均不移动,但速率可能改变。
(2)对于某些物质,压强的变化可能改变其聚集状态,从而使平衡移动的方向出现相反的变化,如:A(g)+B(g)≒ 3C(g),一般增压平衡向逆反应方向移动;但若压强增大到某种程度,C变为液态,A或B 仍然是气态时,增压平衡就向正反应方向移动。
3.温度
升高温度,正反应速率增加,逆反应速率也增加,化学平衡移动反应是吸热反应。原因是正反应和逆反应速率增加的程度不一样。
此外,我们来看下催化剂,催化剂不影响化学平衡。
催化剂是通过降低活化能(E)提高活化分子的百分含量来同等程度地加快化学反应速率的,但不影响化学平衡状态。也就是催化剂只能改变化学反应的速率和途径,不能改变化学反应的始态和终态的能量,因此对反应热没有影响。