可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡

可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡

　　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡作為一個(gè)高頻考點(diǎn)，多數(shù)同學(xué)認(rèn)為稍有難度，其實(shí)要解決這個(gè)問題，也不難小編在這里整理了相關(guān)知識(shí)，快來學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧!

　　可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)考點(diǎn)匯總

　　1.化學(xué)平衡研究的對(duì)象——可逆反應(yīng)

　　(1)在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，稱為可逆反應(yīng)。

　　在可逆反應(yīng)中使用。

　　可逆反應(yīng)必須是同一條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，對(duì)于在不同反應(yīng)條件下進(jìn)行的反應(yīng)物、生成物正好相反的反應(yīng)則不能認(rèn)為是可逆反應(yīng)。

　　(2)特點(diǎn)：三同一小

　　①三同：

　　a.相同條件下;

　　b.正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行;

　　c.反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。

　　②一?。喝我唤M分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。

　　2.化學(xué)平衡狀態(tài)

　　一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱之為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。

　　(1)建立過程

　　在一定條件下，把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。

　　3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征

　　4.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

　　(1)動(dòng)態(tài)標(biāo)志：v正= v逆≠0

　　①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。

　?、诓煌镔|(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。

　　(2)靜態(tài)標(biāo)志：各種“量”不變

　?、俑魑镔|(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變;

　?、诟魑镔|(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))不變;

　　③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。

　　(3)綜合分析

　　極端假設(shè)法確定物質(zhì)的濃度范圍

　　(1)原理：可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行完全，反應(yīng)體系各物質(zhì)同時(shí)共存。

　　(2)假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。

　　判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法——“逆向相等，變量不變”

　　化學(xué)平衡知識(shí)點(diǎn)總匯

　　1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定

　　作為一個(gè)高頻考點(diǎn)，多數(shù)同學(xué)認(rèn)為稍有難度，其實(shí)要解決這個(gè)問題，我們只須記住兩點(diǎn)“一正一逆，符合比例”;“變量不變，平衡出現(xiàn)”。

　　2.化學(xué)平衡常數(shù)K

　　(1)K值的意義，表達(dá)式，及影響因素。

　　化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式是高考經(jīng)常出現(xiàn)的考點(diǎn)，對(duì)大多數(shù)同學(xué)來說是一個(gè)得分點(diǎn)，簡(jiǎn)單來說，K值等于“生成物與反應(yīng)物平衡濃度冥的乘積之比”，只是我們一定不要把固體物質(zhì)及溶劑的濃度表示進(jìn)去就行了。

　　對(duì)于平衡常數(shù)K，我們一定要牢記，它的數(shù)值只受溫度的影響;對(duì)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)來說，溫度對(duì)K值的影響也是截然相反的。

　　(2)K值的應(yīng)用

　　比較可逆反應(yīng)在某時(shí)刻的Q值(濃度商)與其平衡常數(shù)K之間的關(guān)系，判斷反應(yīng)在某時(shí)刻的轉(zhuǎn)化方向及正、逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小。

　　利用K值受溫度影響而發(fā)生的變化情況，推斷可逆反應(yīng)是放熱還是吸熱。

　　(3)K值的計(jì)算

　　K值等于平衡濃度冥的乘積之比，注意兩個(gè)字眼：一是平衡;二是濃度。一般情況下，這里的濃度不可用物質(zhì)的量來代替，除非反應(yīng)前后，各物質(zhì)的系數(shù)都為1。

　　互逆的兩反應(yīng)，K的取值為倒數(shù)關(guān)系;可逆反應(yīng)的系數(shù)變?yōu)樵瓉淼膸妆?，K值就變?yōu)樵瓉淼膸状畏? 如反應(yīng)3由反應(yīng)1和反應(yīng)2疊回而成，則反應(yīng)3的K值等于反應(yīng)1和反應(yīng)2的K值之積。

　　例題：將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：①NH4I(s)===NH3(g)+HI(g);②2HI(g)===H2(g)+I2(g)。達(dá)到平衡時(shí)，c(H2)=0.5 mol/L，c(HI)=4 mol/L，則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為(　　)

　　A.9 B.16 C.20 D.25

　　3.化學(xué)平衡的移動(dòng)問題

　　依據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷，一般的條件改變對(duì)平衡狀態(tài)的影響都很容易判斷。

　　惰性氣體的充入對(duì)平衡狀態(tài)的影響，對(duì)很多同學(xué)來說，往往會(huì)構(gòu)成一個(gè)難點(diǎn)。其實(shí)只需要明白一點(diǎn)，這個(gè)問題就不難解決：影響平衡狀態(tài)的不是總壓強(qiáng)，而是反應(yīng)體系所占的分壓強(qiáng)。恒容時(shí)，充入惰性氣體，總壓強(qiáng)增大(因惰性氣體占有一部分壓強(qiáng))，但反應(yīng)體系所占的分壓強(qiáng)卻沒有改變，平衡不移動(dòng);恒壓時(shí)，充入惰性氣體，總壓強(qiáng)不變，但惰性氣體占據(jù)了一部分壓強(qiáng)，因此反應(yīng)體系的分壓強(qiáng)減小，平衡向著氣體物質(zhì)的量增多的方向移動(dòng)。

　　4.平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率α、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)φ之間的關(guān)系

　　例如：對(duì)于N2+3H2⇌2NH3反應(yīng)，在恒容體系中，如果增加N2的量，則會(huì)使平衡向右移動(dòng)，α(H2)增大，α(N2)減小，φ(N2)增大。思考為什么?[H2轉(zhuǎn)化率增大很好理解，而N2轉(zhuǎn)化率減小，我們可以從平衡常數(shù)不變的角度去分析]{此種情況要從反應(yīng)物濃度改變的角度去理解轉(zhuǎn)化率變化及物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化情況}

　　如果按照N2與H2的初始量之比，在恒容體系中同時(shí)增加N2與3H2的量，則平衡右移，α(H2)增大，α(N2)增大，φ(N2)減小。思考為什么?[按初始量之比同時(shí)增大反應(yīng)物的量，相當(dāng)于給體系增大壓強(qiáng)]{要從反應(yīng)體系壓強(qiáng)改變的角度去理解各種量的變化情況}

　　思考對(duì)于2NO2⇌N2O4，如果在恒容體系中，增大NO2的量，那么反應(yīng)的最終α(NO2)會(huì)如何變化，φ(NO2)會(huì)如何變化?

　　5.圖像問題

　　(1)給出各種物質(zhì)的物質(zhì)的量變化曲線，或濃度變化曲線，寫化學(xué)方程式(依據(jù)系數(shù)比等于轉(zhuǎn)化量之比)

　　(2)根據(jù)某物質(zhì)的百分含量，或者轉(zhuǎn)化率等在不同條件下隨時(shí)間的變化曲線，或者在不同溫度下隨壓強(qiáng)變化的曲線(也可能是不同壓強(qiáng)下了隨溫度變化的曲線)判斷反應(yīng)的特點(diǎn)，即：反應(yīng)是吸熱還是放熱;反應(yīng)前后，氣體的物質(zhì)的量是增加還是減少。

　　(3)根據(jù)正逆反應(yīng)速率的變化情況，判斷條件的改變;或者給出條件的改變，畫出正逆反應(yīng)速率的變化情況。(關(guān)鍵是把握住溫度、壓強(qiáng)、催化劑及濃度對(duì)反應(yīng)速率及平衡狀態(tài)的影響情況。)

　　6.利用三段式進(jìn)行有關(guān)轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)等的計(jì)算(計(jì)算的核心在于：轉(zhuǎn)化量之比等于系數(shù)比)

　　例：2L密閉容器中，充入1mol N2和3molH2，3min后達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/5(或者平均分子量變?yōu)樵瓉淼?/4，或者恒壓體系中，密度變?yōu)樵瓉淼?/4)，求N2的平衡轉(zhuǎn)化率，平衡常數(shù)K，以及平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);求NH3表示的反應(yīng)速率。

　　7.等效平衡(達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，兩體系對(duì)應(yīng)物質(zhì)的分?jǐn)?shù)分別相同)

　　(1)恒容等效

　　等效條件：一邊倒之后，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量完全相等;等效特點(diǎn)：完全等效(兩體系達(dá)到等效平衡時(shí)，各對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量及濃度分別相等。)

　　恒容條件下，在體系中①加入1molN2和3molH2②加入2molNH3③加入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3(為什么會(huì)達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，可從平衡常數(shù)的角度來解釋)④若加入0.3molN2、xmolH2和ymolNH3可達(dá)到與體系完全相同的平衡狀態(tài)，求x和y。

　　假設(shè)N2+3H2⇌2NH3 △H=-QKJ/mol，在恒容體系中，①加入1molN2和3molH2達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，放熱Q1,N2的轉(zhuǎn)化率為a②加入2molNH3達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，吸熱Q2，NH3的轉(zhuǎn)化率為b。問：Q1、Q2間的關(guān)系，a、b間的關(guān)系。

　　(2)恒壓等效

　　等效條件：一邊倒之后，各對(duì)應(yīng)物質(zhì)的比例關(guān)系相同;等效特點(diǎn)：等比等效(兩體系達(dá)到等效平衡時(shí)，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的濃度相等，而物質(zhì)的量成比例。)

　　恒壓條件下，N2+3H2⇌2NH3 ，體系①加入1molN2和4molH2,達(dá)平衡后，NH3的物質(zhì)的量為nmol;體系②加入0.5molN2、xmolH2和ymolNH3，若要達(dá)平衡后，NH3的物質(zhì)的量為2nmol，求x與y的值。

　　(3)針對(duì)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)的恒容等效

　　等效條件：一邊倒之后，各對(duì)應(yīng)物質(zhì)的比例關(guān)系相同;等效特點(diǎn)：等比等效(兩體系達(dá)到等效平衡時(shí)，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的濃度成比例，各物質(zhì)的量也成比例。)

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