高中化学选择性必修一 2.2 化学平衡 基础知识讲义

1、第二节 化学平衡一、化学平衡状态（一）研究对象：可逆反应（二）建立：图像：（三）定义：指在一定条件下的可逆反应，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。（四）特点逆、等、动、定、变1、逆：研究对象是可逆反应2、等：平衡时，同一物质的正逆反应速率相等即v正=v逆3、动：化学平衡是动态平衡，即达平衡时正逆反应仍在进行，只不过同一物质的v正=v逆4、定：在平衡体系的混合物中，各组分的含量（物质的量、质量、浓度、质量百分数、物质的量百分数、体积百分数等）保持一定5、变：任何化学平衡状态均是暂时的，相对的，有条件的，与达平衡的过程无关（即化学平衡状态既可以从正反应方向开始达平

2、衡，也可以从逆反应方向开始达平衡，还可以从正逆两个方向开始达平衡）当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的改变，直至在新的条件下建立新的平衡状态注：化学平衡状态是在一定条件下可逆反应所能达到的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率（五）判断达化学平衡的标志1、用速率判断：方法：先找出正、逆反应速率，再看物质：若同一物质，则正逆速率相等 若不同物质，则速率之比=系数之比2、用含量判断：（1）平衡时，各组分的物质的量、质量、浓度、体积、物质的量分数、质量分数、体积分数、转化率、产率都不变（2）若反应中有颜色变化，颜色不变时可认为达平衡（3）绝热的恒容反

3、应体系中温度或压强保持不变，说明已达平衡 （4）有固态、液态、气态不同状态物质参与的反应，混合气体的总质量不变，或混合气体的密度不变，都可以判断达平衡（5）对于反应前后气态物质前面的总系数发生改变的反应，混合气体的总物质的量不变，或混合气体的摩尔质量不变，或混合气体的压强不变都可以用来判断达平衡二、化学平衡常数（一）定义：在一定温度下，当一个可逆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是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示（二）表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，则 （三）说明：1、表达式的浓度必须是

4、平衡时的浓度，系数决定幂次 2、有固体或纯液体（H2O）参与的反应，其浓度视为“常数”不计入表达式中3、在非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则水底额浓度应出现在平衡常数表达式中4、K有单位，但一般不写5、K表示某一具体反应的平衡常数，当反应方向改变或系数改变时，K也相应发生改变6、对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即7、方程式扩大一定的倍数，K就扩大相应的幂次；方程式缩小一定的倍数，K就相应的开几次幂；方程式做加法，K相应的做乘法；方程式做减法，K相应的做除法。（四）影响因素：K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度、压强、催化剂无关（五）应用：1、判断反应进行

5、的程度K增大产物所占的比例增大正反应进行程度增大反应进行越完全反应物转化率增大一般来说，当K105时，反应基本完全（不可逆反应）；当K10-5时，反应很难进行2、判断反应的热效应当温度升高K增大正反应为吸热反应；当温度升高K减小正反应为放热反应3、判断反应进行的方向 ：浓度商，其中的浓度是任意时刻的浓度值当Q=K时，反应达平衡，正反应速率=逆反应速率，不移动当Q逆反应速率，正向移动当QK时，反应要达平衡生成物的浓度减小，反应物的浓度升高正反应速率v(逆),平衡向正反应向移动； 若v(正)b+c时，A的转化率增大；ac+d时，A、B的转化率增大； 总结：平衡移动方向看浓度，转化率看压强a+bc+

6、daA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bv逆v正、v逆同时减小，且v逆v正v正、v逆同时增大，且v逆v正v正、v逆同时减小，且v正v逆v正、v逆同时增大，且v正=v逆v正、v逆同时减小，且v正=v逆平衡移动方向正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向不移动不移动v-t图像（3）温度的速率时间（v-t）图像化学平衡aA+bBcC+dD H0aA+bBcC+dD Hv逆v正、v逆同时减小，且v逆v正v正、v逆同时减小，且v正v逆v正、v逆同时增大，且v逆v正平衡移动方向正反应方向逆反应方向正反应方向逆反应方向v-t图像（4）催化剂的速率时间（v-t）图像2、全程速率时间（v-t）图：表

7、示某个反应全程的速率随时间的变化（例如锌与硫酸的反应） OC段：反应放热，使温度升高，速率加快 C以后：反应物浓度降低，速率减慢3、速率温度（压强）图：表示正逆反应速率在温度或压强影响下的变化情况。交点为平衡状态，交点左侧为达平衡过程，右侧为平衡移动过程。4、浓度时间（c-t）图像：表示平衡体系各组分在反应过程中的变化情况。5、含量（转化率）-时间-温度（压强）图：表示含量或转化率受到不同温度、压强或催化剂影响所变化的规律。 常用“先拐先平，数值大”的方法解决此类题型6、恒压（温）曲线图：表示纵坐标的物理量受温度、压强影响发生的变化。采用“定一议二”的方法解决此类题7、其他：（1） 图中：a点

8、表示正反应速率逆反应速率； c点表示正反应速率逆反应速率; b、d两点表示正反应速率=逆反应速率（2）六、等效平衡（一）定义：对于同一可逆反应，在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压）下，以不同投料方式（即从正反应、逆反应或中间状态开始）进行反应，只要达到平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的化学平衡即互为等效平衡。（二）说明：（1）只要是等效平衡，达到平衡状态时同一物质的百分含量（体积分数、物质的量分数等）一定相同（2）外界条件相同：通常可以是恒温恒容或恒温恒压（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关（三）类型等效类型全等效平衡相似等效平衡相似等效平衡条件恒温恒容恒温恒容恒温恒压反应的特点反应前后气态物质体积不相等的可逆反应反应前后气态物质体积相等的可逆反应任何可逆反应起始投料通过可逆反应的化学计量数之比换算为方程式同一边物质，其“量”相同通过可逆反应的化学计量数之比换算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例通过可逆反应的化学计量数之比换算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例平衡特点质量分数相同相同相同浓度相同成比例相同（气体）物质的量相同成