可逆反應與化學平衡

可逆反應與化學平衡

　　可逆反應與化學平衡作為一個高頻考點，多數同學認為稍有難度，其實要解決這個問題，也不難小編在這里整理了相關知識，快來學習學習吧!

　　可逆反應與化學平衡狀態考點匯總

　　1.化學平衡研究的對象——可逆反應

　　(1)在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應，稱為可逆反應。

　　在可逆反應中使用。

　　可逆反應必須是同一條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應，對于在不同反應條件下進行的反應物、生成物正好相反的反應則不能認為是可逆反應。

　　(2)特點：三同一小

　　①三同：

　　a.相同條件下;

　　b.正、逆反應同時進行;

　　c.反應物與生成物同時存在。

　　②一小：任一組分的轉化率都小于100%。

　　2.化學平衡狀態

　　一定條件下的可逆反應，當反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變，我們稱之為“化學平衡狀態”，簡稱化學平衡。

　　(1)建立過程

　　在一定條件下，把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容器中。

　　3.化學平衡狀態的特征

　　4.化學平衡狀態的判斷

　　(1)動態標志：v正= v逆≠0

　　①同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率。

　　②不同物質：必須標明是“異向”的反應速率關系。

　　(2)靜態標志：各種“量”不變

　　①各物質的質量、物質的量或濃度不變;

　　②各物質的百分含量(物質的量分數、質量分數、體積分數)不變;

　　③溫度、壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。

　　(3)綜合分析

　　極端假設法確定物質的濃度范圍

　　(1)原理：可逆反應不可能進行完全，反應體系各物質同時共存。

　　(2)假設反應正向或逆向進行到底，求出各物質濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。

　　判斷化學平衡狀態的方法——“逆向相等，變量不變”

　　化學平衡知識點總匯

　　1.化學平衡狀態的判定

　　作為一個高頻考點，多數同學認為稍有難度，其實要解決這個問題，我們只須記住兩點“一正一逆，符合比例”;“變量不變，平衡出現”。

　　2.化學平衡常數K

　　(1)K值的意義，表達式，及影響因素。

　　化學平衡常數的表達式是高考經常出現的考點，對大多數同學來說是一個得分點，簡單來說，K值等于“生成物與反應物平衡濃度冥的乘積之比”，只是我們一定不要把固體物質及溶劑的濃度表示進去就行了。

　　對于平衡常數K，我們一定要牢記，它的數值只受溫度的影響;對于吸熱反應和放熱反應來說，溫度對K值的影響也是截然相反的。

　　(2)K值的應用

　　比較可逆反應在某時刻的Q值(濃度商)與其平衡常數K之間的關系，判斷反應在某時刻的轉化方向及正、逆反應速率的相對大小。

　　利用K值受溫度影響而發生的變化情況，推斷可逆反應是放熱還是吸熱。

　　(3)K值的計算

　　K值等于平衡濃度冥的乘積之比，注意兩個字眼：一是平衡;二是濃度。一般情況下，這里的濃度不可用物質的量來代替，除非反應前后，各物質的系數都為1。

　　互逆的兩反應，K的取值為倒數關系;可逆反應的系數變為原來的幾倍，K值就變為原來的幾次方; 如反應3由反應1和反應2疊回而成，則反應3的K值等于反應1和反應2的K值之積。

　　例題：將固體NH4I置于密閉容器中，在一定溫度下發生下列反應：①NH4I(s)===NH3(g)+HI(g);②2HI(g)===H2(g)+I2(g)。達到平衡時，c(H2)=0.5 mol/L，c(HI)=4 mol/L，則此溫度下反應①的平衡常數為(　　)

　　A.9 B.16 C.20 D.25

　　3.化學平衡的移動問題

　　依據勒夏特列原理進行判斷，一般的條件改變對平衡狀態的影響都很容易判斷。

　　惰性氣體的充入對平衡狀態的影響，對很多同學來說，往往會構成一個難點。其實只需要明白一點，這個問題就不難解決：影響平衡狀態的不是總壓強，而是反應體系所占的分壓強。恒容時，充入惰性氣體，總壓強增大(因惰性氣體占有一部分壓強)，但反應體系所占的分壓強卻沒有改變，平衡不移動;恒壓時，充入惰性氣體，總壓強不變，但惰性氣體占據了一部分壓強，因此反應體系的分壓強減小，平衡向著氣體物質的量增多的方向移動。

　　4.平衡移動與轉化率α、物質的量分數φ之間的關系

　　例如：對于N2+3H2⇌2NH3反應，在恒容體系中，如果增加N2的量，則會使平衡向右移動，α(H2)增大，α(N2)減小，φ(N2)增大。思考為什么?[H2轉化率增大很好理解，而N2轉化率減小，我們可以從平衡常數不變的角度去分析]{此種情況要從反應物濃度改變的角度去理解轉化率變化及物質的量分數的變化情況}

　　如果按照N2與H2的初始量之比，在恒容體系中同時增加N2與3H2的量，則平衡右移，α(H2)增大，α(N2)增大，φ(N2)減小。思考為什么?[按初始量之比同時增大反應物的量，相當于給體系增大壓強]{要從反應體系壓強改變的角度去理解各種量的變化情況}

　　思考對于2NO2⇌N2O4，如果在恒容體系中，增大NO2的量，那么反應的最終α(NO2)會如何變化，φ(NO2)會如何變化?

　　5.圖像問題

　　(1)給出各種物質的物質的量變化曲線，或濃度變化曲線，寫化學方程式(依據系數比等于轉化量之比)

　　(2)根據某物質的百分含量，或者轉化率等在不同條件下隨時間的變化曲線，或者在不同溫度下隨壓強變化的曲線(也可能是不同壓強下了隨溫度變化的曲線)判斷反應的特點，即：反應是吸熱還是放熱;反應前后，氣體的物質的量是增加還是減少。

　　(3)根據正逆反應速率的變化情況，判斷條件的改變;或者給出條件的改變，畫出正逆反應速率的變化情況。(關鍵是把握住溫度、壓強、催化劑及濃度對反應速率及平衡狀態的影響情況。)

　　6.利用三段式進行有關轉化率、平衡常數等的計算(計算的核心在于：轉化量之比等于系數比)

　　例：2L密閉容器中，充入1mol N2和3molH2，3min后達到平衡狀態，此時壓強變為原來的4/5(或者平均分子量變為原來的5/4，或者恒壓體系中，密度變為原來的5/4)，求N2的平衡轉化率，平衡常數K，以及平衡時H2的物質的量分數;求NH3表示的反應速率。

　　7.等效平衡(達到平衡狀態時，兩體系對應物質的分數分別相同)

　　(1)恒容等效

　　等效條件：一邊倒之后，對應物質的量完全相等;等效特點：完全等效(兩體系達到等效平衡時，各對應物質的物質的量及濃度分別相等。)

　　恒容條件下，在體系中①加入1molN2和3molH2②加入2molNH3③加入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3(為什么會達到相同的平衡狀態，可從平衡常數的角度來解釋)④若加入0.3molN2、xmolH2和ymolNH3可達到與體系完全相同的平衡狀態，求x和y。

　　假設N2+3H2⇌2NH3 △H=-QKJ/mol，在恒容體系中，①加入1molN2和3molH2達平衡狀態時，放熱Q1,N2的轉化率為a②加入2molNH3達平衡狀態時，吸熱Q2，NH3的轉化率為b。問：Q1、Q2間的關系，a、b間的關系。

　　(2)恒壓等效

　　等效條件：一邊倒之后，各對應物質的比例關系相同;等效特點：等比等效(兩體系達到等效平衡時，對應物質的濃度相等，而物質的量成比例。)

　　恒壓條件下，N2+3H2⇌2NH3 ，體系①加入1molN2和4molH2,達平衡后，NH3的物質的量為nmol;體系②加入0.5molN2、xmolH2和ymolNH3，若要達平衡后，NH3的物質的量為2nmol，求x與y的值。

　　(3)針對反應前后氣體物質的量不變的反應的恒容等效

　　等效條件：一邊倒之后，各對應物質的比例關系相同;等效特點：等比等效(兩體系達到等效平衡時，對應物質的濃度成比例，各物質的量也成比例。)

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