高三化学化学平衡

化学总复习基本理论化学平衡化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量保持不变的状态。1.适用范围：可逆反应2.实质：正反应速率=逆反应速率3.标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变化学平衡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.化学平衡的特点(1)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(2)等：正反应速率=逆反应速率(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。(对同一物质而言)（各种物质）(4)同：一定条件下平衡的建立与途径无关，在一定条件下可建立相同的平衡（等效平衡）专题：达到平衡的判断依据一、从V正=V逆进行判断（1）用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。（2）用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面（i）表示两个不同的方向。（ii）速率之比=化学计量数之比。例：在一定温度下,可逆反应N2+3H22NH3达到平衡的标志是（）A.N2的消耗速率等于N2的生成速率B.H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍C.NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍D.单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolNH3E.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成F.1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂二．百分含量不变标志正因为v正＝v逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变.三．对于有气体参与的可逆反应,可根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度是否不再改变来判断反应是否达到平衡。（一）从混合气体平均相对分子质量M考虑总总nmM=1.若各物质均为气体（1）对于非等摩反应，如2SO2+O22SO3M若不变，一定可做为平衡标志！（2）对于等摩反应，如H2+I22HIM若不变，不能做为平衡标志，因始终不变。2.若有非气体参与如：CO2(g)+C(s)2CO(g)，M若不变，一定可做为平衡标志！（二）从气体密度r考虑vm=r1.若各物质均为气体恒容：ρ总为恒值，不能做平衡标志。恒压（1）对于等摩反应，如H2+I22HI（2）对于非等摩反应，如2SO2+O22SO3ρ总为恒值，不能做平衡标志。ρ若不变，一定可作为平衡标志。2.若有非气体参与恒容，ρ若不变，一定可作为平衡标志！恒压，Δn(g)=0，可作为平衡标志（四）从体系的内部压强考虑：PV=nRT当Δn(g)=0，即等摩反应则p为恒值，不能作平衡标志。当Δn(g)≠0，则当p一定时，可做平衡标志。恒容恒温条件下，关键看前后气体分子数的变化！当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量，若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡。（五）从体系的温度变化考虑例：可逆反应。2HI(g)H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，当下列4项中某项不取随时间变化时，才能说明反应已达平衡（）A.容器内压强B.平均相对分子质量C.各组分浓度D.混合气体颜色CDANO、O2、NO2分子数目比是2:1:2B.反应混合物中各组成物质的浓度相等C.混合气体的颜色不再发生变化D.混合气体的平均相对分子质量不变例：在一定条件下，反应2NO+O22NO2达到平衡的标志（）CD例:在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是()①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2②⑧【例4】在500℃、钒触媒的作用下，某密闭容器中反应2SO2＋O22SO3＋Q达到化学平衡状态时的标志是()ASO2的消耗速率等于SO3的生成速率BSO2的生成速率等于SO3的生成速率CSO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍DSO3的生成速率等于O2生成速率的2倍E容器中气体总物质的量不随时间发生变化F容器中压强不随时间发生变化BDEF【例5】对于体积固定的密闭容器中进行的可逆反应：A（固）＋2B（气）C（气）＋D（气）在恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上述可逆反应已达到平衡状态的是（）。（A）混合气体的压强（B）混合气体的密度（C）B的物质的量浓度（D）气体的总的物质的量思考：若上述可逆反应中，A的聚集状态是气态，则能说明该可逆反应达到平衡状态的是（）？BCACD专题：平衡移动及勒沙特列原理可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动平衡移动的本质：条件的改变，引起正逆反应速率的变化！平衡的移动必然引起转化率的改变！①浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。②压强:增大压强，平衡向气态物质体积缩小方向移动；减小压强，平衡向气态物质体积增大方向移动。③温度:升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度平衡向放热反应方向移动。④催化剂:使用催化剂对化学平衡无影响。总之，如果改变影响化学平衡的一个条件（如：浓度、压强、温度）平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。2.外界条件对化学平衡的影响mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，ng＝(p+q)－(m+n)例1A、B、C、D都是皆易溶于水的弱电解质或离子，且在水溶液中达到下列化学平衡，则加水稀释后，平衡向正反应方向移动的是（）（A）A+BC+D（B）A+BC+H2O（C）A+H2OC+D（D）A+2B+H2OC+D加水稀释，同等程度减小了反应物和生成物的浓度，相当于有气体反应物参加时扩大容器的体积。C例2在恒容容器中进行如下反应：N2+3H22NH3+热，温度一定时，若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍，则产生的结果是（）（A）平衡不发生移动（B）平衡向正反应方向移动（C）NH3的百分含量增加（D）正、逆反应速率都增大BCD各物质的浓度都增加到原来的2倍，相当于增大体系的压强。勒沙特列原理（平衡移动原理）如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。原理：2NO2N2O4平衡状态1气体颜色变深平衡2：变浅活塞内推平衡右移（颜色1）（颜色2）颜色从深到浅：颜色2颜色3颜色1CNO2时间C1C2C3ⅠⅡPNO2：P2P3P1时间P1P2P3PNO2ⅠⅡCNO2：C2C3C1（颜色3）例题：一定温度下将amolPCl5充入一密闭容器中达到如下平衡：PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g），此时压强为P1；再向容器中通入amolPCl5，在同温下又达到平衡时的压强为P2，则下列说法中正确的是()A2P1＞P2B2P1＝P2C2P1＜P2DP1＜P2AD例:在10℃和2×105Pa的条件下，aA(g)dD(g)＋eE(g)建立平衡后，再逐步增加体系的压强（温度维持不变），下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度：0.441×1060.205×1050.0852×105D的浓度（摩/升）压强（Pa）据上分析压强从2×105Pa增至5×105Pa，平衡向方向移动，作出这种判断的理由是：当压强由5×105Pa增加到1×106Pa时，平衡向方向移动，作出这种判断的理由是：逆正压强增加到原来的2.5倍，而气体D的浓度只增加到原来的2.35倍，所以在加压过程中化学平衡向逆方向移动压强增加到原来的2倍，而气体D的浓度增加到原来的2.2倍，所以在气体压缩过程中，平衡向正方向移动思考：工业合成氨和接触法制硫酸中，反应：N2(气)+3H2(气)2NH3(气)2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)正反应方向都是气体体积减小的方向，增大压强都有利于产物的生成，为什么工业上合氨采用高压，接触氧化二氧化硫采用常压？分析：在101×103Pa、500℃下，在1.01×105Pa、500℃下，平衡状态时，NH3体积分数只有0.1％,SO3的体积分数已高达到91％。在1.01×108Pa、500℃下，NH3体积分数达57.5％；如再采用高压,对提高SO3的体积分数没有明显的影响。