高中化学知识点规律大全-《化学平衡》

中学化学学问点规律大全

——化学平衡

1.化学反响速率

［化学反响速率的概念及其计算公式］

⑴概念：化学反响速率是用来衡量化学反响进展的快慢程度，通常用单位时间内反响物浓度的削减

或生成物浓度的增加来表示.单位有mol•L1•mirT】或mol,L-1•s-1

（2）计算公式：某物质X的化学反响速率：

（X）二X的浓度变化量（小。/七,）

时间变化量（s或min））

留意①化学反响速率的单位是由浓度的单位（mol•「1）和时间的单位（s、min或h）确定的，可以是

mol,L1•mol•L1,mirTi或mol,L1•hh在计算时要留意保持时间单位的一样性.

②对于某一详细的化学反响，可以用每一种反响物和每一种生成物的浓度变更来表示该反响的化学

反响速率，虽然得到的数值大小可能不同，但用各物质表示的化学反响速率之比等于化学方程式中

相应物质的化学计量数之比.如对于以下反响：

mA+nB=pC+qD

有：v（A）-v（B）'v（C）：v（D）=m:n：p：q

或.MG_"8）_u（C）_”。）

mnpq

③化学反响速率不取负值而只取正值.

④在整个反响过程中，反响不是以同样的速率进展的，因此，化学反响速率是平均速率而不是瞬时

速率.

［有效碰撞］化学反响发生的先决条件是反响物分子（或离子）之间要相互接触并发生碰撞，但并不是

反响物分子（或离子）间的每一次碰撞都能发生化学反响.能够发生化学反响的一类碰撞叫做有效碰

撞.

［活化分子］能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子.

说明①活化分子不肯定能够发生有效碰撞，活化分子在碰撞时必需要有相宜的取向才能发生有效

碰撞.②活化分子在反响物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数.当温度肯定时，对某一反响

而言，活化分子百分数是肯定的.活化分子百分数越

大，活化分子数越多，有效碰撞次数越多.

［影响化学反响速率的因素］

影响因素对化学反响速率的影响说明或举例

Mg粉和Fc粉分别投入等浓度的盐酸中

反响物本不同的化学反响有不同的反

时，Mg与盐酸的反响较猛烈，产生H

身的性质响速率2

的速率较快

①增大（减小）反响物浓度，单位体积内活

化分子数增多俏U减），有效碰撞次数增多

其他条件不变时，增大（减小）俏U减），但活化分子百分数不变②气、固

浓度反响物的浓度，反响速率增反响或固、固反响时，固体的浓度可认为

大（减小）是常数，因此反响速率的大小只与反响物

之间的接触面积有关，而与固体量的多少

无关.变更固体的量不影响反响速率

①变更压强，实际是变更气体的体积，使

温度肯定时，对于有气体参

气体的浓度变更，从而使反响速率变更②

压强与的反响，增大（减小）压强，

变更压强，不影响液体或固体之间的反响

反响速率增大（减小）

速率

①通常每上升10℃,反响速率增大到原

来的2〜4倍②升温，使反响速率加快的

缘由有两个方面：a.升温后，反响物分

上升（降低）反响温度，反响速子的能量增加，局部原来能量较低的分子

温度

率增大（减小）变为活化分子，增大了活化分子百分数，

使有效碰撞次数增多（主要方面）；b.上

升温度，使分子运动加快，分子间的碰撞

次数增多（次要方面）

催化剂增大化学反响速率的缘由：降低了

反响所需的能量（这个能量叫做活化能），

催化剂增大化学反响速率使更多的反响物分子成为活化分子,增大

了活化分子百分数，从而使有效碰撞次数

增多

光、反响物将反响混合物进展光照、将AgBr、HCIO、浓HNO3等见光分解加快，

颗粒的大块状固体粉碎等均能增大化与盐酸反响时，大理石粉比大理石块的反

小等学反响速率响更猛烈

2.化学平衡

［化学平衡］

⑴化学平衡探讨的对象：可逆反响的规律.

①可逆反响的概念：在同一条件下，既能向正反响方向进展同时又能向逆反响方向进展的反响，叫

做可逆反响.可逆反响用可逆符号“”表示.

说明a.绝大多数化学反响都有肯定程度的可逆性，但有的逆反响倾向较小，从整体看事实上是朝

着同方向进展的，例如NaOH+HCI=NaCI+H2O.

b.有气体参与或生成的反响，只有在密闭容器中进展时才可能是可逆反响.如CaCO3受热分解时，

假设在敞口容器中进展，那么反响不行逆，其反响的化学方程式应写为：CaCO3JB=CaO+CO2t；

假设在密闭容器进展时，那么反响是可逆的，其反响的化学方程式应写为：CaCO3^^CaO+CO2

②可逆反响的特点：反响不能进展究竟.可逆反响无论进展多长时间，反响物都不行能100%地全部

转化为生成物.

（2）化学平衡状态.

①定义：肯定条件（恒温、恒容或恒压）下的可逆反响里，正反响和逆反响的速率相等，反响混合物（包

括反响物和生成物）中各组分的质量分数（或体积分数）保持不变的状态.

②化学平衡状态的形成过程：在肯定条件下的可逆反响里，假设开场时只有反响物而无生成物，依

据浓度对化学反响速率的影响可知，此时v正最大而v逆为0.随着反响的进展，反响物的浓度渐渐减

小，生成物的浓度渐渐增大，那么v#越来越小而v迪越来越大.当反响进展到某一时刻，丫正=丫逆,

各物质的浓度不再发生变更，反响混合物中各组分的质量分数（或体积分数）也不再发生变更，这时就

到达了化学平衡状态.

⑶化学平衡的特征：

①“动"：化学平衡是动态平衡，正反响和逆反响仍在接着进展，即vm=v通关0.

②"等"：达平衡状态时，VE=V逆，这是一个可逆反响达平衡的本质.V£=v迎的详细含意包含

两个方面：a.用同一种物质来表示反响速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等，即单位时间内

消耗与生成某反响物或生成物的量相等；b.用不同物质来表示时，某一反响物的消耗速率与某一生

成物的生成速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.

③“定"：达平衡时，混合物各组分的浓度肯定；质量比（或物质的量之比、体积比）肯定；各组分的

质量分数（或摩尔分数、体积分数）肯定；对于有颜色的物质参与或生成的可逆反响，颜色不变更.同

时，反响物的转化率最大.

对于反响前后气体分子数不相等的可逆反响，达平衡时：气体的总体积（或总压强）肯定；气体的

平均相对分子质量肯定；恒压时气体的密度肯定（留意：反响前后气体体积不变的可逆反响，不能用

这个结论推断是否到达平衡）.

④“变".一个可逆反响达平衡后，假设外界条件（浓度、温度、压强）变更，使各组分的质量（体积、

摩尔、压强）分数也发生变更，平衡发生移动，直至在新的条件下到达新的平衡（留意：假设只是浓度

或压强变更，而V正仍等于V逆，那么平衡不移动）.反之，平衡状态不同的同一个可逆反响，也可通

过变更外界条件使其到达同一平衡状态.

⑤化学平衡的建立与建立化学平衡的途径无关.对于一个可逆反响，在肯定条件下，反响无论从正

反响开场，还是从逆反响开场，或是正、逆反响同时开场，最终都能到达同一平衡状态.详细包括:

a.当了T、V肯定时，按化学方程式中各物质化学式前系数的相应量参与，并保持容器内的总质量

不变，那么不同起始状态最终可到达同一平衡状态.

b.当T、P肯定（即V可变）时，只要保持反响混合物中各组分的组成比不变（此时在各种状况下各组

分的浓度仍旧相等，但各组分的物质的量和容器内的总质量不肯定相等），那么不同的起始状态最终

也可到达同一平衡状态.

如在恒温、恒压时，对于可逆反响：在以下起始量不同状况下到达的是同

N2+3H2^=^2NH3,

一平衡状态.

N2H2NH3

A1mol3mol0

B0.5mol1.5mol0

C002mol

D1mol3mol2mol

C.对于反响前后气体体积相等的可逆反响，不管是恒温、恒容或是恒温、恒压，在不同的起始状态

下，将生成物"归零”后，只要反响物的物质的量之比不变，就会到达同一平衡状态.

如：（）（）（）等.

H2g+l2gk^2HIg

［推断化学平衡状态的依据］

mA(g)+nB(g)、pC(g)+qD(g)

①各组分的物质的量或各组分的摩尔分数肯定达平衡状态

反响混合物中②各组分的质量或各组分的质量分数肯定达平衡状态

各组分的含量③各组分的体积或体积分数肯定达平衡状态

④总体积、总压强或总物质的量肯定不肯定达平衡状

态

①单位时间内消耗mmolA,同时生成mmolA,达平衡状态

②单位时间内消耗mmolA（或nmolB）,同时

达平衡状态

消耗pmolC（或qmolD）,既v正=v逆

V正与V逆的关

③i/（4）：v（B）：v（C）：v（D）=m：n：p：q,不肯定达平衡状

系

此时v正不肯定等于v期态

④单位时间内生成了pmolC（或qmolD）同时不肯定达平衡状

消耗了mmolA（或nmolB）,此时均指v正态

①m+nWp+q时，总压强肯定达平衡状态

压强②m+n=p+q时，总压强肯定不肯定达平衡状

态

混合气体的平①当m+nWp+q时，Mr肯定达平衡状态

均相对分子质②当m+n=p+q时，Mr肯定不肯定达平衡状

量Mr态

混合气体的密恒温、恒压或恒温、恒容时，密度肯定不肯定达平衡状

度态

[化学平衡常数1在肯定温度下，当一个可逆反响到达平衡状态时，生成物的平衡浓度用化学方程式

中的化学计量数作为指数的乘积与反响物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积

的比值是一个常数，这个常数叫做化学平衡常数，简称平衡常数.用符号K表示.

⑴平衡常数K的表达式：对于一般的可逆反响:mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g)

当在肯定温度下到达化学平衡时，该反响的平衡常数为：

KJc(C)广[c(D)-

一[c(A)]Fc(8)「

留意：a.在平衡常数表达式中，反响物A、B和生成物C、D的状态全是气态，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)

均为平衡时的浓度.b.当反响混合物中有固体或纯液体时，他们的浓度看做是一个常数，不写入平

衡常数的表达式中.例如，反响在高温下Fe3O4⑸+4力k士3Fe(s)+H2O(g)

的平衡常数表达式为：KJ"。?

[c⑸)]:

又如，在密闭容器中进展的可逆反响CaC03⑸¥iCaO(s)+C。2t的平衡常数表达式为:

K=C(CO2)

c.平衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关.例如:

;t

N2+3H25=2NH3K、=

高保•[以

2NH;5=tN2+3H2

3―[c(NH.)]2-

12H4^NH

2N2+223

明显，Ki>G、K3具有如下关系：K2,储=((/2

K、

(2)平衡常数K值的特征：

①K值的大小与浓度、压强和是否运用催化剂无关.即对于一个给定的反响，在肯定温度下，不管起

始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何，也不管是否运用催化剂，达平衡时，平衡常数均一样.

②K值随温度的变更而变更.对于一个给定的可逆反响，温度不变时，K值不变(而不管反响体系的

浓度或压强如何变更)；温度不同时，K值不同.因此，在运用平衡常数K值时，必需指明反响温度.

⑶平衡表达式K值的意义：

①推断可逆反响进展的方向.对于可逆反响：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),假如知道在肯定

温度下的平衡常数，并且知道某个时刻时反响物和生成物的浓度，就可以推断该反响是否到达平衡

状态，假如没有到达平衡状态，那么可推断反响进展的方向.

将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积，与某一时刻时

的反响物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值，叫做浓度商，用Q表示.即：

[c(C)]p[c(D)]^

[c(A)]Fc(B)「T

当Q=K时，体系达平衡状态；当Q<K,为使Q等于K,那么分子(生成物浓度的乘积)应增大，

分母(反响物浓度的乘积)应减小，因此反响自左向右(正反响方向)进展，直至到达平衡状态；同理，

当Q>K时，那么反响自右向左(逆反响方向)进展，直至到达平衡状态.

②表示可逆反响进展的程度.

K值越大，正反响进展的程度越大（平衡时生成物的浓度大，反响物的浓度小），反响物的转化率

越高；K值越小，正反响进展的程度越小，逆反响进展的程度越大，反响物的转化率越低.

［反响物平衡转化率的计算公式］

某一反响物的平衡转化率=指定反应物的起始量一指?反应物的平衡量x100%

指定反应物的起始量

—指定反应物达平衡时的消耗量％

指定反应物的起始量,0

说明计算式中反响物各个量的单位可以是mol•「1”、mol,对于气体来说还可以是L或mL,但必

需留意保持分子、分母中单位的一样性.

3.影响化学平衡移动的条件

［化学平衡的移动］已达平衡状态的可逆反响，当外界条件（浓度、温度、压强）变更时.由于对正、

逆反响速率的影响不同，致使v正#v逆，那么原有的化学平衡被破坏，各组分的质量（或体积）分数发

生变更，直至在新条件肯定的状况下V#=vj,而建立新的平衡状态.这种可逆反响中旧化学

平衡的破坏、新化学平衡的建立，由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程，称为化学平衡的移

动.

说明（1）假设条件的变更使丫正＞V迪，那么平衡向正反响方向移动；假设条件的变更使V正〈V逆，

那么平衡向逆反响方向移动.但假设条件变更时，V,E仍旧等于V迪，那么平衡没有发生移动.

（2）化学平衡能够发生移动，充分说明白化学平衡是肯定条件下的平衡状态，是一种动态平衡.

⑶化学平衡发生移动而到达新的平衡状态时，新的平衡状态与原平衡状态主要的不同点是：①新的

平衡状态的V止或V逆与原平衡状态的VF：或V逆不同；②平衡混合物里各组分的质量（或体积）分数不

同.

［影响化学平衡的因素］

（1）浓度对化学平衡的影响.一般规律：当其他条件不变时，对于已达平衡状态的可逆反响，假

设增加反响物浓度或削减生成物浓度，那么平衡向正反响方向移动（即向生成物方向移动）：假设削减

反响物浓度或增加生成物浓度，那么平衡向逆反响方向移动（即向反响物方向移动）.

特别性：对于气体与固体或固体与固体之间的反响，由于固体的浓度可认为是常数，因此变更

固体的量平衡不发生移动.如反响c（s）+出。值）C0（g）+H2（g）达平衡状态后，再参与焦炭的量,

平衡不发生移动.

说明①浓度对化学平衡的影响，可用化学反响速率与浓度的关系来说明.对于一个已达平衡状态

的可逆反响，ViE=Vffi.假设增大反响物的浓度，那么V,E增大，而，V逆增大得较慢，使平衡向正

反响方向移动.假如减小生成物的浓度，这时虽然，V正并未增大，但V逆减小了，同样也使，V正〉

V迎，使平衡向正反响方向移动.同理可分析出：增大生成物的浓度或减小反响物的浓度时，平衡向

逆反响方向移动.

②在生产上，往往采纳增大简单取得的或本钱较低的反响物浓度的方法，使本钱较高的原料得到充

分利用.例如，在硫酸工业里，常用过量的空气使SO2充分氧化，以生成更多的SO3.

（2）压强对化学平衡的影响.一般规律：对于有气体参与且反响前后气体体积不相等的可逆反响，在

其他条件不变的状况下，假设增大压强（即相当于缩小容器的体积），那么平衡向气体总体积减小的方

向移动，假设减小压强（即增大容器的体积），那么平衡向气体总体积增大的方向移动.

特别性：①对于反响前后气体总体积相等的可逆反响达平衡后，变更压强，平衡不发生移动，但气

体的浓度发生变更.例如可逆反响H2（g）+l2（g）ki2Hl（g）达平衡后，假设加大压强，平衡不会发生

移动，但由于容器体积减小，使平衡混合气各组分的浓度增大，气体的颜色加深（碘蒸气为紫红色）.②

对于非气态反响（即无气体参与和生成的反响），变更压强，此时固、液体的浓度未变更，平衡不发生

移动。

③恒温、恒容时充入不参与反响的气体，此时虽然容器内的压强增大了，但平衡混合气中各组分的

浓度并未变更，所以平衡不移动.

说明①压强对平衡的影响事实上是通过变更容器的容积，使反响混合物的浓度变更，造成VwV

小而使平衡发生移动.因此，有时虽然压强变更了，但V止仍等于V山，那么平衡不会移动.

②对于有气体参与且反响前后气体体积不相等的可逆反响，增大压强，VE、V题都会增大，减小压

强，V正、V.都会减小，但由于V正、V速增大或减小的倍数不一样，从而导致平衡发生移动.例如，

可逆反响N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在肯定温度和压强下到达平衡后，其平衡常数K为：

'Ie(乩)]'•[«&)]

假设将压强增至原来的2倍，那么各组分的浓度增至原来的2倍.此时：

[2XC(H2)Yf2xc(/V2)]~4[c(H2)r-{c(/V2)l

由于在肯定温度下，K值为常数，要使上式的值仍等于K,那么必需使C(NH3)增大、c(N»和c(Hz)

减小，即平衡向合成NH3的方向(正反响方向)移动.

③对于反响前后气体总体积相等的可逆反响，变更压强，v正与v逆的变更程度一样，v沂仍旧等于

V逆。，故平衡不发生移动.例如，可逆反响H2(g)+l2(g)2HI(g)在肯定温度和压强下到达平衡

后，其平衡常数K为：

KMHI)]2

-

'lc(//:)]-[c(/2)]

假设将压强增至原来的2倍，那么各组分的浓度增至原来的2倍.此时：

[2xc(W)]2[c(m“

——1\

[2XC(W2)].[2XC(72)][C(W2)|IC(72)J

上式的值仍与K值相等，即平衡不发生移动.

⑶温度对化学平衡的影响.一般规律：当其他条件不变时，上升温度，使平衡向吸热方向移动；降

低温度，那么使平衡向放热反响方向移动.

说明①化学反响过程均有热效应.对于一个可逆反响来说，假如正反响是放热反响，那么逆反响

必为吸热反响.

②当上升(降低)温度时，VhV法会同时增大(减小)，但二者增大(减小)的倍数不一样，从而导致化

学平衡发生移动.(化学平衡移动原理(勒夏特列原理))

(1)原理内容：假如变更影响平衡的一个条件(如温度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种变更的

方向移动.

(2)勒夏特列原理适用的范围：已达平衡的体系(如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等).勒

夏特列原理不适用于未达平衡的体系，如对于一个刚从反响物开场进展的气相可逆反响来说，增大

压强，反响总是朝着正反响方向进展的，由于未达平衡，也就无所谓平衡移动，因而不听从勒夏特

列原理.

(3)勒夏特列原理适用的条件：只限于变更影响平衡的一个条件.当有两个或两个以上的条件同

时变更时，假如这些条件对平衡移动的方向是一样的，那么可增加平衡移动.但假如这些条件对平

衡移动的方向影响不一样，那么需分析哪一个条件变更是影响平衡移动的确定因素.

⑷勒夏特列原理中“减弱这种变更”的说明：外界条件变更使平衡发生移动的结果，是减弱对这种

条件的变更，而不是抵消这种变更.也就是说：外界因素对平衡体系的影响占主要方面.

[催化剂与化学平衡的关系]运用催化剂能同等程度地增大v正、丫m，因此，在一个可逆反响中运用

催化剂时，能缩短反响到达平衡时所需的时间.但由于V"：仍等于V递，所以，运用催化剂对化学平

衡的移动没有影响，不能变更平衡混合物中各组分的百分比组成.

[反响物用量对平衡转化率的影响]

⑴假设反响物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g),那么增加A的量，平衡向正反响方向移动，

但A的平衡转化率终究如何变更，要详细分析反响前后气体体积的相对大小.如：①假设a=b+c,

那么A的转化率不变；②假设a>b+c,那么A的转化率增大；③假设a<b+c,那么A的转化率减小.

(2)假设反响物不只一种，如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g).那么：

①假设只增加反响物A的量，平衡向正反响方向移动，那么反响物B的转化率增大，但由于外界因

素占主要方面，故A的转化率减小.

②假设按原比例同倍数地增加反响物A与B的量，A,B的转化率的变更有以下三种状况:

a.当a+b=c+d时，A、B的转化率都不变；

b.当a+b>c+d时，A、B的转化率都减小；

c.当a+b<c+d时，A、B的转化率都增大.

［化学反响速率与化学平衡的区分与联系］

化学反响速率化学平衡

概念略略

探讨对象全部化学反响只探讨可逆反响

区分

催化剂的影运用催化剂能加快化学反响催化剂不能使化学平衡发生

响速率移动

①在肯定条件下，当V.：=V逆时，即说明该可逆反响达平衡

状态

②在可逆反响中，反响速率大，到达平衡所需的时间短；反

响速率小，到达平衡所需的时间长

相互联系

③变更条件，假设V正增大，平衡不肯定向正反响方向移动；

同样，V逆增大，平衡也不肯定向逆反响方向移动.变更条件

后，平衡终究向哪一个方向移动，只有比拟出V正与V迎哪个

更大后，才能确定平衡移动的方向

［化学反响速率和化学平衡计算的根本关系式］对于可逆反响：

mA(g)+nB(g)==*pC(g)+qD(g)

⑴用各物质表示的反响速率之比等于化学方程式中相应物质化学式前的化学计量数之比.即：u(A)：

v(B)：v(C):v(D)=m：n：p：q

⑵各物质的变更量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比

⑶反响物的平衡量=起始量一消耗量

生成物的平衡量=起始量+增加量

表示为：

mA(g)+nB(g)、i=5tpc(g)+qD(g)

起始量/molabcd

nxPKqx

变更量/molX

tnmm

平衡量/mola-xb-xc+正d+暨

mm

⑷达平衡时，反响物A(或B)的平衡转化率a(%)：

aw或，(或8)的消耗浓度(，"“)

aX100%

'A(或8)的起始浓度(机〃)

，四(或B尸：霭眦黑:喘X。。%

⑸在肯定温度下，反响的平衡常数

一［c(A)『.匕(8)］”

⑹阿伏加德罗定律及其三个重要推论：

①恒温、恒容时：正=上,Bp任何时刻时反响混合气体的总压强与其总物质的量成正比；

Pz%

②恒温、恒压时：乜=区，即任何时刻时反响混合气体的总体积与其总的物质的量成正比；

匕«2

③恒温、恒容时：