專題11化學(xué)平衡 考點27化學(xué)平衡狀態(tài)考點28化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算考點29化學(xué)平衡的移動和化學(xué)反應(yīng)進行的方向考點30化學(xué)平衡圖像考點31等效平衡 考點27化學(xué)平衡狀態(tài) 600分考點700分考法考法1 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1 可逆反應(yīng) 1 定義 在相同條件下 既能向正反應(yīng)方向進行 同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng) 2 特點 反應(yīng)物和生成物同時存在 任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100 在方程式中用 表示 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的定義及特征 1 在一定條件下 當(dāng)正 逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時 反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的含量或濃度保持恒定 這個狀態(tài)叫化學(xué)平衡狀態(tài) 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的定義及特征 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征化學(xué)平衡的特征可以概括為 逆 等 動 定 同 和 變 逆 化學(xué)平衡的研究對象必須是可逆反應(yīng) 等 化學(xué)平衡的本質(zhì)是v 正 v 逆 0 動 化學(xué)平衡是動態(tài)平衡 即處于化學(xué)平衡狀態(tài)時 化學(xué)反應(yīng)并沒有停止 正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進行 定 達到化學(xué)平衡狀態(tài)時 反應(yīng)混合物中各組分的含量保持恒定 同 在相同條件下 無論從正反應(yīng)方向開始或從逆反應(yīng)方向開始 都能達到相同的平衡狀態(tài) 變 當(dāng)改變影響化學(xué)平衡的條件 如溫度 壓強 濃度 時 原有的化學(xué)平衡狀態(tài)會被破壞 直至在新的條件下建立新的平衡狀態(tài) 返回 考法1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1 根據(jù)平衡特征直接判斷 考法1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷2 根據(jù)外界條件和性質(zhì)間接判斷 規(guī)律總結(jié) 反應(yīng)過程中反應(yīng)從開始到平衡狀態(tài) 某個量是在變化的 可以通過該量不變來判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài) 返回 考點28化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算 600分考點700分考法考法2 化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用考法3 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算 1 化學(xué)平衡常數(shù) 1 概念在一定溫度下 一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時 生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù) 用符號K表示 2 表達式對于一般的可逆反應(yīng) mA g nB g pC g qD g 在一定溫度下達到平衡時2 平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率指平衡時已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比 即 返回 考法2化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用1 平衡常數(shù)表達式中 使用的各物質(zhì)的濃度為平衡濃度而不是初始濃度 另外固體或者純液體不寫入表達式 2 K值越大 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大 正反應(yīng)進行的程度越大 3 K只受溫度影響 與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān) 4 化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù) 若反應(yīng)方向改變 則平衡常數(shù)改變 若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小 盡管是同一反應(yīng) 平衡常數(shù)也會改變 5 K應(yīng)用于判斷平衡移動的方向 任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值 稱為濃度商 用Qc表示 與K比較 6 若升高溫度 K變大 則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 若升高溫度 K減小 則該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 返回 考法3化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算1 平衡常數(shù)的計算 1 步驟 寫出有關(guān)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式 確定各物質(zhì)的起始濃度 轉(zhuǎn)化濃度 平衡濃度 根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系進行解答 2 方法 三段式 考法3化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算2 轉(zhuǎn)化率的計算 1 明確四個量 起始量 變化量 平衡量 差量 反應(yīng)物的平衡量 起始量 轉(zhuǎn)化量 生成物的平衡量 起始量 轉(zhuǎn)化量 各物質(zhì)變化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比 根據(jù)質(zhì)量守恒定律 化學(xué)平衡前后 同種元素原子的物質(zhì)的量相等 2 掌握三個百分數(shù) 轉(zhuǎn)化率 生成物的產(chǎn)率 實際產(chǎn)量 指生成物 占理論產(chǎn)量的百分數(shù) 考法3化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算2 轉(zhuǎn)化率的計算 3 由平衡結(jié)果求取值有兩種方法 列方程法 根據(jù)反應(yīng)進行的方向 設(shè)定某反應(yīng)物消耗的量 然后列式求解 極限思維 有口訣如下 始轉(zhuǎn)平 平轉(zhuǎn)始 欲求范圍找極值 考法3化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算 返回 考點29化學(xué)平衡的移動和化學(xué)反應(yīng)進行的方向 600分知識700分考法考法4 化學(xué)平衡的影響因素考法5 惰性氣體對化學(xué)平衡的影響考法6 轉(zhuǎn)化率的分析與判斷 1 化學(xué)平衡的移動 1 概念 可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后 若反應(yīng)條件 如濃度 壓強 溫度等 發(fā)生變化 平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變 從而在一段時間后達到新的平衡 這種由舊的平衡向新的平衡變化的過程 叫作化學(xué)平衡的移動 2 影響化學(xué)平衡的外界因素 以aA g bB g mC g H 0為例 1 化學(xué)平衡的移動 3 勒夏特列原理如果改變影響平衡的因素之一 如濃度 壓強或溫度等 平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動 2 化學(xué)反應(yīng)的方向 1 自發(fā)過程 在一定條件下不需要借助外力作用就能自發(fā)進行的過程 2 反應(yīng)方向的焓判據(jù)多數(shù)自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng) 但也有一些吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行 3 反應(yīng)方向的熵判據(jù) 熵判據(jù) 在密閉條件下 體系由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向 混亂度 表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài) 熵 熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù) 熵值的大小判斷 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 與物質(zhì)的量成正比 反應(yīng)熵變 S 生成物總熵 反應(yīng)物總熵 熵增的過程具有自發(fā)進行的傾向 4 焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響 G H T S0反應(yīng)不能自發(fā)進行 返回 考法4化學(xué)平衡的影響因素1 判斷化學(xué)平衡移動的一般思路 考法4化學(xué)平衡的影響因素2 應(yīng)用上述規(guī)律分析問題時的注意事項 1 不要把v 正 增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同起來 只有當(dāng)v 正 v 逆 時 平衡才向正反應(yīng)方向移動 2 改變固體和純液體的量時 對平衡基本不影響 3 反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時 壓強的變化對平衡無影響 4 不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來 當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度 使平衡向正反應(yīng)方向移動時 只會使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高 而該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低 5 同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時 應(yīng)視為壓強的影響 考法4化學(xué)平衡的影響因素3 勒夏特列原理的理解和應(yīng)用若改變影響平衡的一個條件 平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動 且化學(xué)平衡移動的結(jié)果只是減弱了外界條件的改變 而不能完全抵消外界條件的變化 返回 考法5惰性氣體對化學(xué)平衡的影響1 恒溫恒容時2 恒溫恒壓時 反應(yīng)體系中各組分 減小 化學(xué)反應(yīng)速率減小 平衡向著氣體物質(zhì)的量增大的方向移動 注意 惰性氣體指與反應(yīng)體系中各組分不反應(yīng)的氣體 不只是稀有氣體 如H2 I2HI 若加入N2 由于不與各組分反應(yīng) 屬于惰性氣體 若加入O2 由于其與H2會反應(yīng) 不屬于惰性氣體 返回 考法6轉(zhuǎn)化率的分析與判斷1 反應(yīng)aA g bB g cC g dD g 的轉(zhuǎn)化率分析 1 若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 達到平衡后 它們的轉(zhuǎn)化率相等 2 若只增加A的量 平衡正向移動 B的轉(zhuǎn)化率提高 A的轉(zhuǎn)化率降低 3 若按原比例同倍數(shù)地增加 或降低 A B的濃度 等效于壓縮 或擴大 容器體積 氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與其化學(xué)計量數(shù)有關(guān) 考法6轉(zhuǎn)化率的分析與判斷2 反應(yīng)mA g nB g qC g 的轉(zhuǎn)化率分析在T V不變時 增加A的量 等效于壓縮容器體積 A的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān) 返回 考點30化學(xué)平衡圖像 600分考點700分考法考法7 化學(xué)平衡圖像 對于反應(yīng)mA g nB g pC g qD g m n p q且 H 0 1 v t圖像2 c t圖像 對于反應(yīng)mA g nB g pC g qD g m n p q且 H 0 3 或c p T 圖像4 v p T 圖像 返回 考法7化學(xué)平衡圖像1 解題思路 考法7化學(xué)平衡圖像2 分析過程 1 認清坐標系 搞清縱 橫坐標所代表的意義 并與勒夏特列原理相結(jié)合 2 緊扣可逆反應(yīng)的特征 搞清正反應(yīng)是吸熱還是放熱 體積增大 減小還是不變 有無固體 純液體物質(zhì)參加反應(yīng)或生成等 3 看清速率的變化及變化量的大小 在條件與變化之間搭橋 4 看清起點 拐點 終點 看清曲線的變化趨勢 5 先拐先平 例如 在轉(zhuǎn)化率 時間圖像上 先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡 此時逆向推理可得該曲線對應(yīng)的溫度高或濃度大或壓強大 6 定一議二 當(dāng)圖像中有三個量時 先確定一個量不變 再討論另外兩個量的關(guān)系 返回 考點31等效平衡 600分考點700分考法考法8 等效平衡的判斷及應(yīng)用考法9 中間態(tài) 法構(gòu)建等效平衡 1 等效平衡的定義等效平衡是指同溫下的同一可逆反應(yīng) 無論反應(yīng)從正反應(yīng)開始 還是從逆反應(yīng)開始 或者從中間某一狀態(tài)開始 最終平衡時 各組分都具有相同的質(zhì)量分數(shù) 或體積分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù) 2 對等效平衡的理解 1 若用極值法把各組分的起始量都換算成反應(yīng)物 常稱為向左 一邊倒 反應(yīng)物量相當(dāng) 則平衡為等效平衡 2 轉(zhuǎn)化率相等是等效平衡的標志 若兩平衡的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相同 則平衡時各組分的體積分數(shù)一定相等 兩平衡狀態(tài)是等效平衡 3 等效平衡的類型和特征 返回 考法8等效平衡的判斷及應(yīng)用1 恒溫恒容條件下等效平衡的判斷 1 反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng) 改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量 若按可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì) 一邊倒 其物質(zhì)的量對應(yīng)相等 則它們互為等效平衡 以 2A g B g 3C g D g 為例 考法8等效平衡的判斷及應(yīng)用1 恒溫恒容條件下等效平衡的判斷 2 反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng) 改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量 若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì) 一邊倒 其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例 則它們互為等效平衡 以2A g B g 3C g D s 為例 考法8等效平衡的判斷及應(yīng)用2 恒溫恒壓下等效平衡的判斷在恒溫恒壓條件下 對于任何有氣體物質(zhì)參加的可逆反應(yīng) 改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量 若按可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì) 一邊倒 其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例 則它們互為等效平衡 以2A g B g 3C g D g 為例 返回 考法9 中間態(tài) 法構(gòu)建等效平衡1 構(gòu)建等溫等容平衡思維模式 見圖示 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成 相當(dāng)于增大壓強 2 構(gòu)建等溫等壓平衡思維模式 以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例 見圖示 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加 壓強不變 平衡不移動 考法9 中間態(tài) 法構(gòu)建等效平衡 返回