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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流第二十八讲 化学平衡状态 化学平衡常数.精品文档.第二十八讲 化学平衡状态 化学平衡常数高考目标导航考纲导引考点梳理1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。 3.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。1.可逆反应。 2.化学平衡状态。 3.外界条件对化学平衡的影响基础知识梳理一、可逆反应1概念：一定条件下，既能向 进行，同时又能向 进行的反应称为可逆反应。2表示：采用“”表示，如：Cl2 + H2O 3特点：可逆反应在
2、同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后一定会达到化学平衡状态。二、化学平衡状态1概念：在一定条件下的可逆反应里， 和 相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量 的状态。2、特征逆：化学平衡状态只对 反应而言等：正反应速率 逆反应速率。动：化学平衡是一种 平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续反应，即V正=V逆。定：在平衡混合物中，各组成成分的含量 。变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生 。3.化学平衡常数：（1）概念：对于一定条件下的可逆反应（aA+bB cC+dD），达到化学平衡时，生成物浓度的 与反应物浓度的 之比为一常数，记作Kc，
3、称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。AaBbCcDdKc=（2）数学表达式：（3）意义：平衡常数的大小反应化学反应可能进行的程度（即反应限度）；平衡常数的数值越大，说明反应进行得 。当k 时认为反应已彻底进行。（4）影响因素：只与 有关，而与浓度等无关。对于吸热反应，升高温度，K值 ，降低温度，K值 ；对于放热反应则反之。4.平衡转化率：对于可逆反应aA+bB cC+dD，反应物A的平衡转化率可以表示为：（A）=（c0(A) A）/c0(A)100%化学平衡与转化率的关系.实例分析条件变化平衡移动转化率变化增大O2浓度 增大SO3浓度 升高温度 增大压强 条件变化平衡移动转化率变化体积不变时，充
4、入NO2气体 体积不变时，充入N2O4气体 条件变化平衡移动转化率变化增大H2的浓度 增大HI的浓度 增大压强 (2)惰性气体（与反应中各气体物质无关的气体）的影响 若容器恒温恒容，充人惰性气体虽改变了容器内气体 的总压强，但却没有改变气体的浓度，故平衡不移动，转化率不变。 若容器恒温恒压，充人惰性气体会使容器的容积增大，虽未减小容器内气体的总压强，但降低了各物质的浓度，从而使平衡向气体体积增大的方向移动，若正向移动，转化率增大，若逆向移动，转化率减小。5. 反应条件对化学平衡的影响(1)化学平衡移动：一定条件下的可逆反应达到平衡状态以后，反应条件改变，平衡混合物中各组分的浓度也随之发生改变而
5、达到新的平衡状态，这种由一个平衡达到新的平衡的过程称为 ，其根本原因是 。反应条件对化学平衡的影响改变温度：升高温度，化学平衡向 方向移动。降低温度，化学平衡向 方向移动。改变浓度：若QcKc，化学平衡 移动。若QcKc，化学平衡 移动。改变压强：增大压强，化学平衡 移动，减小压强化学平衡 移动。勒夏特列原理：在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。6. 化学平衡状态的判断反应特点mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)mnpqmnpq无条件判据v(正)v(逆)平衡平衡各组分百分含量不变平衡平衡各组分浓度不变平衡(浓度变化时平衡有条件判据压强不变不
6、一定平衡平衡混合气体平均相对分子质量不变不一定平衡平衡混合气体密度不变不一定平衡恒压时平衡温度不变绝热体系平衡绝热体系平衡颜色不变有有色分子参与反应时平衡有有色分子参与反应时平衡总体积不一定平衡恒压时平衡总物质的量不变不一定平衡平衡三、外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响1.化学平衡移动实质：化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。(正) (逆)，正向移动；(正)pq且H01.vt图像2.ct图象3.c或p(T)图象【图像分析方法】对于化学反应速率的有关图像问题，可按以下的
7、方法进行分析： 认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。(2)看清起点，分清应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。(3)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)v(放)，在速率时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。(4)注意终点。例如在浓度时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(5)先拐先平。例如，在转化率时间图
8、上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(6)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。等效平衡（与过程假设）在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同： “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。（
9、3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状态。等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即V0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应
10、的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题四、反应速率与限度理论在化工生产上的应用1.合成氨的反应原理：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）298K时，H=92.2kJmol1特点：合成氨是一个气体体积缩小的放热的可逆反应。2.合成氨适宜条件的选择（1）选择依据：从提高反应速率的角度分析，提高反应温度、使用催化剂、适当提高氮氢比；从平衡移动的角度分析，降低温度、提高压强和适时分离反应产物氨；从实际生产的角度分析，温度和压强要与生产实际相适应。（2）选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间内的产量；对设备条件要求不能太高。 （3）合成氨的适宜条件：使用催
11、化剂；适宜的压强：21075107Pa；适宜的温度：500左右；及时分离出氨和及时补充氮气和氢气。（4）合成氨的简要流程：原料气的制备净化压缩合成分离液氨氮气、氢气的循环使用要点透析一、化学平衡状态的判断。例1 可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )单位时间内生成n molO2的同时生成2n mol NO2 单位时间内生成n molO2的同时生成2n mol NO 用N O2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221的状态 混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A B C D二、化学平衡与转化率的关系例2 在密闭容器中发生如下反应：aX(g)bY(g) cZ(g)dW(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是 ()A平衡向逆反应方向移动 BabcdCZ的体积分数增加 DX的转化率下降三、化学平衡常见的图象例3 下列各图是温度(或压强)对应2A(s)2B(g)
