化学反应平衡知识点汇总必讲

化学反应平衡知识点汇总基础再现·深度思考考点一化学反应速率1．表示方法通常用单位时间内反应物浓度的_____或生成物浓度的_____来表示。2．数学表达式及单位v＝___，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。3．规律减少增加ΔcΔt不同物质的速率的比值等于化学方程式中相应的系数比如：对mA+nBpC+qD有：υ(A)∶υ(B)∶υ(C)∶υ(D)＝m∶n∶p∶q。规律方法·解题指导思维模型“三段式”模板突破化学反应速率的计算1．根据定义式v＝ΔcΔt算。2．对某一具体反应，知其中一种物质的反应速率，其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。3．对于较为复杂的题目，采用以下步骤和模板计算：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mA＋nBpC起始浓度(mol·L－1)abc转化浓度(mol·L－1)xnxmpxm某时刻浓度(mol·L－1)a－xb－nxmc＋pxm2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)考点二影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)加快减慢减慢加快加快减慢相同接触面积3．从活化分子角度的理论解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。②活化分子：能够发生_________的分子。③活化能：如图E1表示_______；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E2－E1表示____。有效碰撞活化能ΔH单位体积内有效碰撞次数化学反应的速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用正催化剂1.试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：影响结果外界条件改变平衡体系条件变化速率变化变化平衡速率变化曲线增大反应物的浓度v正、v逆均增大，且v正′v逆′正向移动任一平衡体系减小反应物的浓度v正、v逆均减小，且v逆′v正′逆向移动增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且v逆′v正′逆向移动任一平衡体系减小生成物的浓度v正、v逆均减小，且v正′v逆′正向移动增大压强或升高温度v正、v逆均增大，且v逆′v正′逆向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应减小压强或降低温度v正、v逆均减小，且v正′v逆′正向移动正催化剂或增大压强v正、v逆同等倍数增大任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡负催化剂或减小压强v正、v逆同等倍数减小平衡不移动【例5】某温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为_________________________。(2)反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为______________________________。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：①压强是开始时的________倍；②若此时将容器的体积缩小为原来的12倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。(4)若上述反应在2min后的t1～t6内反应速率与反应时间图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则()A．在t1时增大了压强B．在t3时加入了催化剂C．在t4时降低了温度D．t2～t3时A的转化率最高解析(1)由图像知v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝0.3mol∶0.1mol∶0.2mol＝3∶1∶2，又由于该反应不能进行彻底，所以化学方程式为3X＋2Z。(2)v(Z)＝0.2mol2L×2min＝0.05mol·L－1·min－1。(3)①X、Y、Z均为气体时，反应前n(总)＝2.0mol，平衡时n(总)＝0.7mol＋0.9mol＋0.2mol＝1.8mol，所以p(平)∶p(始)＝1.8mol∶2.0mol＝0.9。②将容器体积缩小，相当于增压，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应。(4)在t1时如果增大压强，则正、逆反应速率都增大，A错误；在t3时应该是加入了催化剂，正、逆反应速率都增大，并且增大的倍数时同，平衡不移动，B正确；在t4时如果是降低了温度，则平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，C错误；由图可以看出，从t1～t2，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，从t2～t4，平衡不移动，A的转化率不变，从t4～t5，平衡继续向逆反应方向移动，A的转化率又降低，因此，t0～t1时A的转化率最高，D错误。答案(1)3X＋2Z(2)0.05mol·L－1·min－1(3)①0.9②放热(4)B规律方法解图像题三步曲：“一看”“二想”“三判断”(1)“一看”——看图像①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。③看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。⑤看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。(2)“二想”——想规律看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)“三判断”通过对比分析，作出正确判断。深度思考1．反应2H2O2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？答案不是可逆反应，因为两个方向的反应条件不同。2．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O22SO3，充分反应后生成SO3的物质的量______2mol(填“”、“”或“＝”，下同)，O2的物质的量________0mol，转化率________100%。答案基础再现·深度思考考点一可逆反应可逆反应的概念：在同一条件下，既能向___反应方向进行，又能向___反应方向进行的化学反应。1.化学平衡的建立从反应物开始从生成物开始化学平衡一、化学平衡的建立2.化学平衡状态概念：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浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态。概念的理解：前提是一定条件下的可逆反应实质是ひ正=ひ逆≠0标志是反应混合物中各组分的浓度保持不变3.化学平衡的特征(1)逆——可逆反应(5)变——当浓度、压强、温度等条件改变时，化学平衡即发生移动(2)等——ひ正=ひ逆≠0(4)动——动态平衡(平衡时,正、逆反应仍在进行)(3)定——平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变勤思善解项目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡正逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD(均指ひ逆)ひ(A)׃ひ(B)׃ひ(C)׃ひ(D)==m׃n׃p׃q（ひ正不一定等于ひ逆）4.判断化学平衡状态的方法(1)平衡平衡不一定平衡不一定平衡4.判断化学平衡状态的方法(2)项目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合体系中各组分的含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总压强、总体积、总物质的量一定平衡平衡平衡不一定平衡项目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡压强当m+n≠p+q时，总压力一定(其它条件一定)当m+n=p+q时，总压力一定(其它条件一定)混合气体的平均相对分子质量(M)当m+n≠p+q时，M一定当m+n=p+q时，M一定4.判断化学平衡状态的方法(2)平衡不一定平衡平衡不一定平衡考点三化学平衡常数1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到_______时，生成物_____与反应物__________的比值是一个常数，用符号___表示。2．表达式对于反应mA(g)＋npC(g)＋qD(g)，K＝_____________(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。化学平衡浓度幂之积浓度幂之积KcpC·cqDcmA·cnB3．意义(1)K值越大，反应物的转化率_____，正反应进行的程度_____。(2)K只受_____影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。越大越大温度深度思考8．对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数一样吗？是什么关系？答案正逆反应的化学平衡常数不一样，互为倒数关系。9．化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减少？答案温度升高化学平衡常数不一定增大或减小，若正反应是吸热反应，则温度升高K值增大，反之则减小。10．如何由化学平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡状态？答案对于可逆反应aA(g)＋bcC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：ccC·cdDcaA·cbB＝QQK反应向正反应方向进行，v正v逆＝K反应处于化学平衡状态，v正＝v逆K反应向逆反应方向进行，v正v逆。三、化学平衡移动1.概念：对一个可逆反应，达到化学平衡状态以后，反应条件(如温度、压强、浓度等)发生改变，平衡混合物里各组分的浓度也就随着改变而达到新的平衡状态，这个过程叫做化学平衡移动。2.化学平衡移动的根本原因：外界条件改变，引起ひ正、ひ逆发生改变，且：ひ正≠ひ逆≠0，造成化学平衡移动。3.化学平衡移动的结果:速率、体系中各组分含量与原平衡比较均发生变化。4.化学平衡移动的方向：ひ正＞ひ逆，正反应方向移动。ひ正＜ひ逆，逆反应方向移动。ひ正＝ひ逆，平衡不移动。(3)化学平衡移动的原因：速率不变：容积不变时充入与反应无关的气体条件改变改变程度同使用催化剂（υ正＝υ逆）对气体体积无变化平衡的反应改变压强不移动速率改变压强平衡移动改变程度不同浓度（移动方向取决于改变（υ正≠υ逆）温度后的速率的相对大小）勒夏特列原理：——化学平衡移动原理若改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。5、化学平衡有关计算（1）格式：平衡三段式mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始浓度转化浓度平衡浓度（2）有关公式：浓度：反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度转化率：%100起始浓度转化浓度转化率产率==×100%实际生成产物的物质的量（或体积、质量）理论上可得到产物的物质的量（或体积、质量）1、在一定温度、压强和有催化剂存在条件下，将N2和H2按1：3的体积比混合，当反应达平衡时，混合气中含有mmol的NH3，且NH3的体积分数量为a%，求起始时N2、H2的物质的量。•设起始状态N2为xmol，则H2为3xmolN2＋3H22NH3•n起(mol)x3x0•n转(mol)m/23m/2m•n平(mol)m由题给条件知a%=2mx233mx%1002332mmxmxmmamx5.025例题选讲四、等效平衡1、等效平衡的含义在一定条件(定温、定容或定温、定压)下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数(体积、物质的量)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。2、等效平衡的规律⑴、定温、定容条件下的等效平衡I类：对于一般可逆反应，在定T、V条件下，改变起始加入情况，只要按可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量与原平衡起始量相同，则两平衡等效。Ⅲ类：对于一般可逆反应，在定T、P条件下，改变起始加入情况，只要按可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的量比与原平衡相同，则两平衡等效。⑵、定温、定压条件下的等效平衡Ⅱ类：对于一般可逆反应，在定T、V条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量的比与原平衡相同，则两平衡等效。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)定T、V定T、Pm+n≠p+qm+n=p+q极限相等法极限成比例法极限成比例法m+n≠p+