1、 化学平衡基础知识三、化学平衡1、可逆反应定义：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叫做可逆反应。用“ ”代替“=” 。可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的，一般把向右进行的反应叫做正反应，向左进行的反应叫做逆反应。在不同条件下能向两个方向进行的反应不叫可逆反应。如：2H2 + O2 2H2O；2H 2O 2H2+ O 2可逆反应不能进行到底，在一定条件下只能进行到一定程度后达到平衡状态。2、化学反应的限度化学反应的限度就是研究可逆反应在一定条件下所能达到的最大限度。反应的转化率反应物的转化率：= %10该 反 应 物 起 始 量反 应 物 的 转 化 量3、化
2、学平衡化学平衡状态：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，反应物和生成物的浓度保持不变的状态，叫做化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡的微观标志（即本质）：v 正 =v 逆化学平衡的宏观标志：反应混合物中各组分的浓度和体积分数保持不变，即随时间的变化，保持不变。可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或正、逆反应同时开始，都能达到化学平衡。化学平衡的特征逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。动：化学平衡是动态平衡，反应处于平衡态时，化学反应仍在进行，反应并没有停止。等：化学反应处于化学平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，且都不等于零。定：化学反应处于化学平衡状态时，反应混合物
3、中各组分的浓度保持一定，体积分数保持一定。对反应物，有一定的转化率，对生成物，有一定的产率。变：化学平衡是有条件的平衡，当外界条件变化，原有的化学平衡被破坏，在新的条件下，平衡发生移动，最终又会建立新的化学平衡。四、判断可逆反应达到平衡的标志以可逆反应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)为例1、直接标志v 正 =v 逆 。具体可以是：A、B、C、D 中任一种在单位时间内的生成个数等于反应掉的个数。单位时间内生成 m mol A(或 n molB)，同时生成 p mol(或 q molD)。各物质的质量或物质的量不再改变。各物质的百分含量（物质的量分数、体积分数、质量分数）不
4、再改变。各物质的浓度不再改变。2、间接标志若某一反应物或生成物有颜色，颜色稳定不变。当 m+np+q 时，恒容下总压强不再改变。 （m+n=p+q 时，总压强不能作为判断依据例举反应 mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) 是否平衡状态各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是各物质的质量或各物质的质量分数一定 是各气体的体积或体积分数一定 是混合物体系中各成分的量 总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定 不一定在单位时间内消耗了 m mol A，同时生成 m mol A，即 v 正v逆 是在单位时间内消耗了 n mol B，同时消耗了 p mol C，则 v 正v 逆 是vAvBvC
5、vDmn pq，v 正不一定等于 v 逆 不一定正反应速率与逆反应速率的关系 在单位时间内生成 n mol B，同时消耗 q mol D，均指 v 逆，v正不一定等于 v 逆不一定若 mnpq，总压强一定( 其他条件不变) 是压强若 mnpq，总压强一定 (其他条件不变) 不一定 r 一定，只有当 mnpq 时M 是平均相对分子质量 r 一定，但 mnpq 时M 不一定温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定时 是体系的密度 密度一定 不一定特别提醒：化学平衡的实质是 v(正) v(逆)0 时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此 v(正
6、) v(逆) 0 是化学平衡判断的充要条件。运用 v(正) v( 逆)0 时，注意方向和数量关系。学会“变”与“ 不变”判断。 “变”就是到达平衡过程中量“ 变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。化学平衡移动：化学平衡移动影响条件（一）在反应速率（v）时间（t）图象中，在保持平衡的某时刻 t1 改变某一条件前后，V 正、V 逆的变化有两种：V 正、V 逆同时突变温度、压强、催化剂的影响V 正、V 逆之一渐变一种成分浓度的改变对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pc(g) + qD(g) + (正反应放热 )【总结】增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应
7、物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。增大压强，化学平衡向系数减小的方向移动；减小压强，平衡会向系数增大的方向移动。升高温度，平衡向着吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动。催化剂不改变平衡移动（二）勒夏特列原理(平衡移动原理 )如果改变影响平衡的一个条件，平衡就会向着减弱这种改变的方向移动。具体地说就是：增大浓度，平衡就会向着浓度减小的方向移动；减小浓度，平衡就会向着浓度增大的方向移动。增大压强，平衡就会向着压强减小的方向移动；减小压强，平衡就会向着压强增大的方向移动。升高温度，平衡就会向着吸热反应的方向移动；降低温度，平衡就会向着放热反应反应条件 条件改变 v
8、正 v 逆 v 正与 v 逆关系平衡移动方向图示选项浓 度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度加快减慢不变不变不变不变加快减慢v 正v 逆v 正v 逆v 正v 逆v 正v 逆正反应方向逆反应方向逆反应方向正反应方向BCBCm+np+qm+np+qm+np+q加压加快加快加快加快加快加快v 正v 逆v 正v 逆v 正v 逆正反应方向逆反应方向不移动AAE压强m+np+qm+np+qm+np+q减压减慢减慢减慢减慢减慢减慢v 正v 逆v 正v 逆v 正v 逆逆反应方向正反应方向不移动DDF温 度升 温降 温加快减慢加快减慢v 正v 逆v 正v 逆逆反应方向正反应方向AD催化剂
9、加快 加快 加快 v 正v 逆 不移动 E的方向移动。平衡移动原理对所有的动态平衡都适用，如对后面将要学习的电离平衡，水解平衡也适用。五、有关化学平衡的计算1、主要类型有：求起始浓度、转化浓度、平衡浓度。求某反应物的转化率、平衡气体混合物中各成分的体积分数等。2、化学平衡的计算模式三段式法设 a（molL -1） 、b（molL -1）分别为 A、B 两物质的起始浓度，mx （mol L-1）为反应物 A 的转化浓度，nx（ molL-1）为反应物 B 的转化浓度，则mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)c 始 （molL -1） a b 0 0c（molL -1） mx nx
10、 px qxC 平 （mol L-1）a-mx b-nx px qx物质浓度的变化关系反应物：平衡浓度=起始浓度- 转化浓度生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度以上三种浓度中，只有转化浓度之比等于化学方程式中计量数之比六 化学平衡常数1概念：对于一定条件下的可逆反应(aAbB cCdD) ，达到化学平衡时，生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数，记作 Kc，称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。2平衡常数的意义平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度) 。(1)K 值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；一般认为，K105 时，该反应进行得就基本完全了。(2)K 值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率越小。3注意事项(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(2)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。(3)在平衡常数表达式中：反应物或生成物中固体、纯液体、稀溶液中水的浓度不写。C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，K c(CO)c(H2)/c(H2O)FeO(s) CO(g) Fe(s)CO2(g)，Kc(CO2)/c(CO)7.化学反应进行的方向
