化学平衡知识点

化学平衡[化学平衡](1)化学平衡研究的对象：可逆反应的规律．①可逆反应的概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应．可逆反应用可逆符号“”表示．②可逆反应的特点：反应不能进行到底．可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100％地全部转化为生成物．(2)化学平衡状态．定义：一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态．(3)化学平衡的特征：①“动”：化学平衡是动态平衡，②“等”：达平衡状态时，ν正＝ν逆，③“定”：达平衡时，混合物各组分的浓度一定；质量比(或物质的量之比、体积比)一定；各组分的质量分数(或摩尔分数、体积分数)一定；对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不改变．同时，反应物的转化率最大．④“变”．一个可逆反应达平衡后，若外界条件(浓度、温度、压强)改变，使各组分的质量(体积、摩尔、压强)分数也发生变化，平衡发生移动，直至在新的条件下达到新的平衡(注意：若只是浓度或压强改变，而ν正仍等于ν逆，则平衡不移动)．[判断化学平衡状态的依据]mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反应混合物中各组分的含量①各组分的物质的量或各组分的摩尔分数一定达平衡状态②各组分的质量或各组分的质量分数一定达平衡状态③各组分的体积或体积分数一定达平衡状态④总体积、总压强或总物质的量一定不一定达平衡状态ν正与ν逆的关系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），同时消耗pmolC（或qmolD），既ν正＝ν逆达平衡状态③∶∶∶＝m∶n∶p∶q，此时ν正不一定等于ν逆不一定达平衡状态④单位时间内生成了pmolC（或qmolD）同时消耗了mmolA（或nmolB），此时均指ν正不一定达平衡状态压强①m+n≠p+q时，总压强一定达平衡状态②m+n＝p+q时，总压强一定不一定达平衡状态混合气体的平均相对分子质量Mr①当m+n≠p+q时，Mr一定达平衡状态②当m+n＝p+q时，Mr一定不一定达平衡状态混合气体的密度恒温、恒压或恒温、恒容时，密度一定不一定达平衡状态[化学平衡常数]定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之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．(1)平衡常数K的表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)当在一定温度下达到化学平衡时，该反应的平衡常数为：注意：a．在平衡常数表达式中，反应物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．当反应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．(2)平衡常数K值的特征：①K值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关．②K值随温度的变化而变化．对于一个给定的可逆反应，温度不变时，K值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化)；温度不同时，K值不同．因此，在使用平衡常数K值时，必须指明反应温度．(3)平衡表达式K值的意义：①判断可逆反应进行的方向．②表示可逆反应进行的程度：K值越大，正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大，反应物的浓度小)，反应物的转化率越高；K值越小，正反应进行的程度越小，逆反应进行的程度越大，反应物的转化率越低．[反应物平衡转化率的计算公式]某一反应物的平衡转化率＝％＝％说明计算式中反应物各个量的单位可以是mol·L－1”、mol，对于气体来说还可以是L或mL，但必须注意保持分子、分母中单位的一致性．3．影响化学平衡移动的因素(1)浓度对化学平衡的影响：当其他条件不变时，对于已达平衡状态的可逆反应，若增加反应物浓度或减少生成物浓度，则平衡向正反应方向移动(即向生成物方向移动)；若减少反应物浓度或增加生成物浓度，则平衡向逆反应方向移动(即向反应物方向移动)．(2)压强对化学平衡的影响：对于有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应，在其他条件不变的情况下，若增大压强(即相当于缩小容器的体积)，则平衡向气体总体积减小的方向移动，若减小压强(即增大容器的体积)，则平衡向气体总体积增大的方向移动．(3)温度对化学平衡的影响．一般规律：当其他条件不变时，升高温度，使平衡向吸热方向移动；降低温度，则使平衡向放热反应方向移动．三段式计算的方法：对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(1)用各物质表示的反应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：∶∶∶＝m∶n∶p∶q(2)各物质的变化量之比＝化学方程式中相应的化学计量数之比(3)反应物的平衡量＝起始量－消耗量生成物的平衡量＝起始量＋增加量练习题：1、在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/mol·L-10.10.20平衡浓度/mol·L-10.050.050.1下列说法错误的是（）A．反应达到平衡时，X的转化率为50％B．反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数2、高温下，某反应达平衡，平衡常数K=。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（）A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H23、I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)，某I2、、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是A． 反应I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)的△H>0B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2则K1＞K2C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W（s）+I2（g）T1T2WI2（g）ΔH＜0（温度T1T1T2A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2（g）会分解出W，W重新沉积到灯丝上B．灯丝附近温度越高，WI2（g）的转化率越低C．该反应的平衡常数表达式是D．利用该反应原理可以提纯钨5、反应速率V和反应物浓度C的关系可用实验方法测定。化学反应H2+Cl2→2HCl的反应速率V可表示为V=Kcm(H2)cn(Cl2)式中K为常数，m、n值可用下表中数据确定之。c(H2)(mol/L)c(Cl2)(mol/L)V(mol/L·s)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K由此可推得，m、n值正确的是A.m=1、n=1B.m=1/2、n=1/2C.m=1/2、n=1D.m=1、n=1/26、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数K=。（2）该反应为反应。（填“吸热”或“放热”）（3）800℃，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其始浓度为c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率(填＂大＂＂小＂或＂不能确定＂)(4)830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为,H2的转化率为.7．已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)，△H＞0请回答下列问题：（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1mol·L-1，c(N)=2.4mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为__________；（2）若反应温度升