化學(xué)平衡知識點(diǎn)總結(jié)

化學(xué)平衡一、化學(xué)平衡1、可逆反應(yīng)⑴定義：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。用“”代替“==”。⑵可逆反應(yīng)中所謂的正反應(yīng)、逆反應(yīng)是相對的，一般把向右進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)，向左進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。⑶在不同條件下能向兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)不叫可逆反應(yīng)。如：2H2+O22H2O；2H2O2H2↑+O2↑⑷可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，在一定條件下只能進(jìn)行到一定程度后達(dá)到平衡狀態(tài)。2、化學(xué)反應(yīng)的限度⑴化學(xué)反應(yīng)的限度就是研究可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的最大限度。⑵反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：α=3、化學(xué)平衡⑴化學(xué)平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)，叫做化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。①化學(xué)平衡的微觀標(biāo)志（即本質(zhì)）：v正=v逆②化學(xué)平衡的宏觀標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度和體積分?jǐn)?shù)保持不變，即隨時間的變化，保持不變。③可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或正、逆反應(yīng)同時開始，都能達(dá)到化學(xué)平衡。⑵化學(xué)平衡的特征①逆：化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。②動：化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，反應(yīng)處于平衡態(tài)時，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，反應(yīng)并沒有停止。③等：化學(xué)反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，且都不等于零。④定：化學(xué)反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持一定，體積分?jǐn)?shù)保持一定。對反應(yīng)物，有一定的轉(zhuǎn)化率，對生成物，有一定的產(chǎn)率。⑤變：化學(xué)平衡是有條件的平衡，當(dāng)外界條件變化，原有的化學(xué)平衡被破壞，在新的條件下，平衡發(fā)生移動，最終又會建立新的化學(xué)平衡。二、判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志以可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例1、直接標(biāo)志⑴v正=v逆。具體可以是：①A、B、C、D中任一種在單位時間內(nèi)的生成個數(shù)等于反應(yīng)掉的個數(shù)。②單位時間內(nèi)生成mmolA(或nmolB)，同時生成pmolＣ(或qmolD)。⑵各物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量不再改變。⑶各物質(zhì)的百分含量（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不再改變。⑷各物質(zhì)的濃度不再改變。2、間接標(biāo)志⑴若某一反應(yīng)物或生成物有顏色，顏色穩(wěn)定不變。⑵當(dāng)m+n≠p+q時，恒容下總壓強(qiáng)不再改變。（m+n=p+q時，總壓強(qiáng)不能作為判斷依據(jù)）三.等效平衡(1)、等效平衡原理：相同條件下，同一可逆反應(yīng)體系，不管從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，只要按反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比投入反應(yīng)物或生成物，建立起的平衡狀態(tài)都是相同，這就是等效平衡的原理。由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無關(guān)。因而，同一可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開始，只要達(dá)到平衡時條件（溫度、濃度、壓強(qiáng)等）完全相同，則可形成等效平衡。(2)、等效平衡規(guī)律①在定溫、定容的條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。②在定溫、定容的條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量的比值與原平衡相同，兩平衡等效。（主要是指轉(zhuǎn)化率相同）③在定溫、定壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計量數(shù)換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)到平衡后與原平衡等效。練習(xí)：1、可逆反應(yīng)：2NO2=2NO+O2在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）①單位時間生成nmolO2的同時，生成2nmolNO2②單位時間生成nmolO2的同時，生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化來表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再發(fā)生改變的狀態(tài)⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A①④⑥B②③⑤C①③④D①②③④⑤⑥2、在一個固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)=3C(g)+D(g)當(dāng)加入4molA和2molB，達(dá)到化學(xué)平衡時，C的物質(zhì)的量的濃度為nmol/L。若維持溫度不變，按下列四種配比為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C仍未nmol/L的是（）A2molA+1molBB6molC+2molDC3molC+1molDD4molA+2molB+3molC3、（2004年北京）在一定溫度下，一定體積的密閉容器中有如下平衡：H2(g)+I2(g)=2HI(g)。已知H2和I2的起始濃度均為0.10mol/L時，達(dá)平衡時HI的濃度為0.16mol/L。若H2和I2的起始濃度增大為0.20mol/L時，則平衡時H2的濃度(mol/L)是（）A0.16B0.08C0.04D0.024、一定溫度下,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)達(dá)平衡時,n(SO2):n(O2):n(SO2)=2:3:4?？s小體積，反應(yīng)再次達(dá)到平衡時,n(O2)=0.08mol,n(SO3)=1.4mol。此時SO2的物質(zhì)的量應(yīng)為（）A0.4molB0.6molC0.8molD1.2mol5、（2003年高考）某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)+B(g)=2C(g)達(dá)到平衡時，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變，對平衡混合物中的三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是（）A均減半B均加倍C均增加1molD均減少1mol6、（2004年高考）恒溫下，將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時刻t時，n(N2)=13mol,n(NH3)=6mol,計算a的值。（2）反應(yīng)達(dá)平衡時，混合氣體體積為716.8L（標(biāo)準(zhǔn)情況下），其中NH3的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25%。計算平衡時NH3的物質(zhì)的量。（3）原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫出最簡整數(shù)比，下同），N始:N平=（4）原混合氣體中，a:b=（5）達(dá)到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比為（6）平衡混合氣體中，n(N2):n(H2):n(NH3)=7、（2003年高考）Ⅰ.恒溫、恒壓下，在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g)=C(g)若開始時放入1molA和1molB,達(dá)到平衡后，生成amolC，這時A的物質(zhì)的量為mol若開始時放入3molA和3molB，達(dá)到平衡后，生成C的物質(zhì)的量為mol若開始時放入xmolA,2molB和1molC,達(dá)到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，則x=mol,y=mol.平衡時，B的物質(zhì)的量為甲.大于2mol乙.等于2mol丙小于2mol丁.可能大于等于或小于2mol作出此判斷的理由是（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，帶再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量得分?jǐn)?shù)是。Ⅱ.若維持溫度不變，在一個與（Ⅰ）反應(yīng)前起始體積相同，且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。（5）開始時放入1molA和1molB，達(dá)到平衡后生成bmolC。將b與（1）小題中的a進(jìn)行比較。甲.a<b乙.a>b丙a=b丁.不能比較a和b的大小作出此判斷的理由是四．影響化學(xué)平衡的條件合成氨工業(yè)1、化學(xué)平衡的移動以及影響化學(xué)平衡的因素（1）化學(xué)平衡的移動①移動過程表示一定條件下的化學(xué)平衡（V正=V逆各組分的含量保持一定）→條件改變平衡破壞（V正≠V逆各組分含量發(fā)生變化）→一定時間后新條件下的新平衡（V正’=V逆’）②化學(xué)平衡移動的概念達(dá)到化學(xué)平衡的反應(yīng)，在條件改變后，平衡狀態(tài)被破壞，然后在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程，叫平衡移動。（2）影響化學(xué)平衡的條件及平衡移動的原理①以一般反應(yīng)mA(g)+nB(g)==pC(g)+q(g);△H=Q，為例來總結(jié)溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡的影響。其規(guī)律如下表所示：外界條件措施正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率V正、V逆的關(guān)系平衡移動情況溫度升溫增大增大Q<0V正<V逆向逆反應(yīng)方向移動降溫減小減小Q>0V正>V逆向正反應(yīng)方向移動濃度增大反應(yīng)物濃度增大增大V正>V逆向正反應(yīng)方向移動減小生成物濃度減小減小V正>V逆增大生成物濃度增大增大V正<V逆向逆反應(yīng)方向移動減小生成物濃度減小減小V正<V逆壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)增大增大M+n>p+qV正>V逆向正反應(yīng)方向移動減小壓強(qiáng)減小減小M+n>p+qV正<V逆向逆反應(yīng)方向移動催化劑正催化劑增大增大V正=V逆平衡無移動負(fù)催化劑減小減小V正=V逆②勒夏特列原理：如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件（濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就會向著能夠減弱這種改變的方向移動對勒夏特列原理中“減弱這種改變”的正確理解應(yīng)當(dāng)是：升高溫度時，平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動；增加反應(yīng)物，平衡向反應(yīng)物減少的方向移動；增大壓強(qiáng)時，平衡向體積縮小的方向移動。2、有關(guān)正、逆反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像（1）化學(xué)平衡種常見的幾種圖像①v-t圖：既能表示反應(yīng)速率變化，又能表示平衡移動的速率-時間圖像。如圖所示的A、B、C所示：A圖：t=0時，V正>V逆=0，表示反應(yīng)由正反應(yīng)開始；t=t1時，V正’>V逆’=V逆,表明改變條件的瞬間，V正變大，V逆不變，是加入了一種反應(yīng)物；t>t1時，V正’>V逆’，表明平衡向正反應(yīng)方向移動，隨后又達(dá)到新的平衡。B圖：a.反映由正反應(yīng)開始。b.V正、V逆在改變條件時同時增大。c.平衡向逆反應(yīng)方向移動了。C圖：a.反映由正反應(yīng)開始。b.V正、V逆在改變條件時同時倍數(shù)增大。c.平衡未移動。②轉(zhuǎn)化率-時間圖，如圖A、B所示A圖：先出現(xiàn)拐點(diǎn)的先達(dá)平衡，即“先拐先平”，說明T2>T1B圖：同理說明P1>P2（先拐先平數(shù)值大）③物質(zhì)的含量-壓強(qiáng)-溫度圖，如圖所示中A、B對于上述圖形，采用“定一議二”法，先確定一個量不變，討論另外兩個量的關(guān)系。3、合成氨適宜條件的選擇（1）目的：盡可能加快反應(yīng)速率和提高反應(yīng)進(jìn)行度。（2）依據(jù)：外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律，結(jié)合合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：正反映是體積縮小的放熱反應(yīng)，選擇合成條件。（3）原則：①既要注意外界條件對二者影響的一致性，又要注意對二者影響的矛盾性。②既要注意溫度、催化劑對反應(yīng)速率影響的一致性，又要注意催化劑的活性而對溫度的限制。③既要注意理論生產(chǎn)，又要注意實際可能性。適宜條件：500℃，鐵觸媒，2×107～5×107Pa，循環(huán)操作過程（N2與H2體積比為1：3）習(xí)題：1、（2005年天津卷）在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)+CO(g)=0.5N2(g)+CO2(g);△H=-373.2kJ/mol,達(dá)到平衡后，為了提高該反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的爭取措施是（）A加催化劑同時升高溫度B加催化劑同時增大壓強(qiáng)C升高溫度同時充入N2D降低溫度同時增大壓強(qiáng)2、（2005年北京卷）在一定溫度不同壓強(qiáng)（P1<P2）下，可逆反應(yīng)2X(g)=2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反應(yīng)混合物中體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時間關(guān)系有以下圖示，正確的是（）3、一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)=3C(g),若反應(yīng)開始時充入2molA和2molB，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%，其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a的是（）A2molCB2molA1molB和1molHe（不參加反應(yīng)）C1molB和1molCD2molA,3molB和3molC4、對于如下反應(yīng)：mA(g)+nB(g)=pC(g)+q(g)，當(dāng)其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，反應(yīng)物B的百分含量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，據(jù)此下列正確的是AT1>T2B正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)CT1<T2D逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)5、如圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g)=Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是（）A升高溫度B加大X的投入料C加催化劑D增大體積6、在體積一定的密閉容器中給定物質(zhì)A、B、C的量，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)建立的化學(xué)平衡：aA(g)+bB(g)=xC(g)，符合如圖所示的關(guān)系（C%表示平衡混合氣體中產(chǎn)物C的百分含量，T表示溫度，P表示壓強(qiáng)）。在圖Ⅱ中，y軸是指（）A反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率B平衡混合氣體中物質(zhì)B的百分含量C平衡混合氣體的密度D平衡混合氣體的的平均摩爾質(zhì)量7、某溫度下的恒容密閉容器中發(fā)生入夏反應(yīng)：2Z(g)=2X(g)+Y(g)開始時只充入1molX和0.5molY的混合氣體，達(dá)到平衡時，混合氣體的壓強(qiáng)比開始時減少了20%。若開始只充入1molZ的氣體，達(dá)到平衡時，Z的分解率為（）A20%B40%C60%D80%答案：1B；2B；3AB；4AD；5C；6AD化學(xué)平衡常數(shù)概念在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，生成物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)作為指數(shù)的乘積與反應(yīng)物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)作為指數(shù)的乘積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做化學(xué)平衡常數(shù)，簡稱平衡常數(shù)。用符號K示。對于一般可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定溫度下K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)，K為常數(shù)，只要溫度不變，對于一個具體的可逆反應(yīng)就對應(yīng)一個具體的常數(shù)值。平衡表達(dá)式K的意義①判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向②表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度六．熵：1、概念：描述體系混亂度的物理量2、符號：S3、單位：J?mol-1?K-14、熵判據(jù)：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的