可逆反应与化学平衡

由 范文百科 分享时间：2023-04-24 16:20:14 加入收藏我要投稿点赞

可逆反应与化学平衡

　　可逆反应与化学平衡作为一个高频考点，多数同学认为稍有难度，其实要解决这个问题，也不难小编在这里整理了相关知识，快来学习学习吧!

　　可逆反应与化学平衡状态考点汇总

　　1.化学平衡研究的对象——可逆反应

　　(1)在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应，称为可逆反应。

　　在可逆反应中使用。

　　可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应，对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反的反应则不能认为是可逆反应。

　　(2)特点：三同一小

　　①三同：

　　a.相同条件下;

　　b.正、逆反应同时进行;

　　c.反应物与生成物同时存在。

　　②一小：任一组分的转化率都小于100%。

　　2.化学平衡状态

　　一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，我们称之为“化学平衡状态”，简称化学平衡。

　　(1)建立过程

　　在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。

　　3.化学平衡状态的特征

　　4.化学平衡状态的判断

　　(1)动态标志：v正= v逆≠0

　　①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。

　　②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。

　　(2)静态标志：各种“量”不变

　　①各物质的质量、物质的量或浓度不变;

　　②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变;

　　③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。

　　(3)综合分析

举例	mA(g)+nB(g)===pC(g) +qD(g)	状态
混合物体系中各成分的含量	各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定	平衡
	各物质的质量或各物质的质量分数一定	平衡
	各气体的体积或体积分数一定	平衡
	总压强、总体积、总物质的量一定	不一定平衡
正、逆反应速率的关系	在单位时间内消耗了m mol A，同时生成 m mol A，即v正=v逆	平衡
	在单位时间内消耗了n mol B，同时生成 p mol C	不一定平衡
	vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆	不一定平衡
	在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D	不一定平衡
压强	m+n≠p+q时，总压强一定（其他条件一定）	平衡
压强	m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）	不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量（Mr）	Mr一定，当m+n≠p+q时	平衡
混合气体的平均相对分子质量（Mr）	Mr一定，当m+n=p+q时	不一定平衡
温度	任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定	平衡
密度	密度一定	不一定平衡
颜色	含有有色物质的体系颜色不再变化	平衡

　　极端假设法确定物质的浓度范围

　　(1)原理：可逆反应不可能进行完全，反应体系各物质同时共存。

　　(2)假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。

　　判断化学平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变”

　　化学平衡知识点总汇

　　1.化学平衡状态的判定

　　作为一个高频考点，多数同学认为稍有难度，其实要解决这个问题，我们只须记住两点“一正一逆，符合比例”;“变量不变，平衡出现”。

　　2.化学平衡常数K

　　(1)K值的意义，表达式，及影响因素。

　　化学平衡常数的表达式是高考经常出现的考点，对大多数同学来说是一个得分点，简单来说，K值等于“生成物与反应物平衡浓度冥的乘积之比”，只是我们一定不要把固体物质及溶剂的浓度表示进去就行了。

　　对于平衡常数K，我们一定要牢记，它的数值只受温度的影响;对于吸热反应和放热反应来说，温度对K值的影响也是截然相反的。

　　(2)K值的应用

　　比较可逆反应在某时刻的Q值(浓度商)与其平衡常数K之间的关系，判断反应在某时刻的转化方向及正、逆反应速率的相对大小。

　　利用K值受温度影响而发生的变化情况，推断可逆反应是放热还是吸热。

　　(3)K值的计算

　　K值等于平衡浓度冥的乘积之比，注意两个字眼：一是平衡;二是浓度。一般情况下，这里的浓度不可用物质的量来代替，除非反应前后，各物质的系数都为1。

　　互逆的两反应，K的取值为倒数关系;可逆反应的系数变为原来的几倍，K值就变为原来的几次方; 如反应3由反应1和反应2叠回而成，则反应3的K值等于反应1和反应2的K值之积。

　　例题：将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)===NH3(g)+HI(g);②2HI(g)===H2(g)+I2(g)。达到平衡时，c(H2)=0.5 mol/L，c(HI)=4 mol/L，则此温度下反应①的平衡常数为(　　)

　　A.9 B.16 C.20 D.25

　　3.化学平衡的移动问题

　　依据勒夏特列原理进行判断，一般的条件改变对平衡状态的影响都很容易判断。

　　惰性气体的充入对平衡状态的影响，对很多同学来说，往往会构成一个难点。其实只需要明白一点，这个问题就不难解决：影响平衡状态的不是总压强，而是反应体系所占的分压强。恒容时，充入惰性气体，总压强增大(因惰性气体占有一部分压强)，但反应体系所占的分压强却没有改变，平衡不移动;恒压时，充入惰性气体，总压强不变，但惰性气体占据了一部分压强，因此反应体系的分压强减小，平衡向着气体物质的量增多的方向移动。

　　4.平衡移动与转化率α、物质的量分数φ之间的关系

　　例如：对于N2+3H2⇌2NH3反应，在恒容体系中，如果增加N2的量，则会使平衡向右移动，α(H2)增大，α(N2)减小，φ(N2)增大。思考为什么?[H2转化率增大很好理解，而N2转化率减小，我们可以从平衡常数不变的角度去分析]{此种情况要从反应物浓度改变的角度去理解转化率变化及物质的量分数的变化情况}

　　如果按照N2与H2的初始量之比，在恒容体系中同时增加N2与3H2的量，则平衡右移，α(H2)增大，α(N2)增大，φ(N2)减小。思考为什么?[按初始量之比同时增大反应物的量，相当于给体系增大压强]{要从反应体系压强改变的角度去理解各种量的变化情况}

　　思考对于2NO2⇌N2O4，如果在恒容体系中，增大NO2的量，那么反应的最终α(NO2)会如何变化，φ(NO2)会如何变化?

　　5.图像问题

　　(1)给出各种物质的物质的量变化曲线，或浓度变化曲线，写化学方程式(依据系数比等于转化量之比)

　　(2)根据某物质的百分含量，或者转化率等在不同条件下随时间的变化曲线，或者在不同温度下随压强变化的曲线(也可能是不同压强下了随温度变化的曲线)判断反应的特点，即：反应是吸热还是放热;反应前后，气体的物质的量是增加还是减少。

　　(3)根据正逆反应速率的变化情况，判断条件的改变;或者给出条件的改变，画出正逆反应速率的变化情况。(关键是把握住温度、压强、催化剂及浓度对反应速率及平衡状态的影响情况。)

　　6.利用三段式进行有关转化率、平衡常数等的计算(计算的核心在于：转化量之比等于系数比)

　　例：2L密闭容器中，充入1mol N2和3molH2，3min后达到平衡状态，此时压强变为原来的4/5(或者平均分子量变为原来的5/4，或者恒压体系中，密度变为原来的5/4)，求N2的平衡转化率，平衡常数K，以及平衡时H2的物质的量分数;求NH3表示的反应速率。

　　7.等效平衡(达到平衡状态时，两体系对应物质的分数分别相同)

　　(1)恒容等效

　　等效条件：一边倒之后，对应物质的量完全相等;等效特点：完全等效(两体系达到等效平衡时，各对应物质的物质的量及浓度分别相等。)

　　恒容条件下，在体系中①加入1molN2和3molH2②加入2molNH3③加入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3(为什么会达到相同的平衡状态，可从平衡常数的角度来解释)④若加入0.3molN2、xmolH2和ymolNH3可达到与体系完全相同的平衡状态，求x和y。