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考点28化学平衡
考点28化学平衡
1.复习重点
建立化学平衡的观点.
理解化学平衡的特征.
常识性介绍化学平衡常数.
2.难点聚焦
在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的.
例如:
这是一个可逆反应!(正反应的生成物,是逆反应的反应物。)
特点:(二同)同一条件下;同时进行。
显然,可逆反应不能进行到底。(即:反应物不能全部转化为生成物。)
因此,对任一可逆反应来说,都有一个化学反应进行的程度问题。
这就牵涉到化学平衡。
化学平衡主要是研究可逆反应规律的。
如:可逆反应进行的程度,以及各种条件对反应进行的程度的影响等。
化学平衡的建立:
当我们把蔗糖不断的溶入水中,直至蔗糖不能继续溶解。
此时,所得溶液为蔗糖的饱和溶液。
在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.)
蔗糖真的不能继续溶解了吗?
我们做一个小实验:用一块中间有凹痕的蔗糖,放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间,我们会看到,凹痕不见了。取出蔗糖,小心称量,质量未变!
这是怎么回事呢?
原来,在蔗糖的饱和溶液中,蔗糖并非不再溶解,而是蔗糖溶解的同时,已溶解的蔗糖分子又回到晶体表面。而且,溶解的速率和结晶的速率相同。
所以,在蔗糖的饱和溶液中,加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少,但凹痕却不见了。
这种状态,叫溶解-结晶平衡状态。简称:溶解平衡状态。
显然,溶解平衡状态是动态平衡状态。
可逆反应的情形又是怎样呢?
实验证明:
在一氧化碳和水蒸汽的反应中:
如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化.
正反应,逆反应都在继续进行!
只是:
正反应速率==逆反应速率
这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡.
化学平衡是动态平衡.
当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO2和H2,的分子数,和逆反应所消耗的CO2和H2,的分子数相等!
即: 正反应速率==逆反应速率
反应混合物中,各组份的浓度不变!
化学平衡:
化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.
化学平衡常数:
参见表2-1
分析数据可知:
在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平衡.
达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.---化学平衡常数.
注意:
1.对同一个化学反应来说,温度不变,化学平衡常数不变!(但不一定是1)
2.化学计量数为浓度的指数.
3.K值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.
3.例题精讲
例1 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变
④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2
⑥反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
⑾条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
[解析] [点] 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况,有助于加深对平衡特点的理解。
[变式] 若反应为:2NO2(g)2N2O4(g)呢?
[ 方法提示]
判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志: ①
⑴直接标志 各组分的m、n不变(单一量)
通过浓度(或百分含量):各组分的浓度(或百分含量)不变①通过总量:对Δn(g) 0的反应,n总(或恒温恒压下的V总,恒温恒容下的P总)不变;
间接标志通过复合量:()、ρ(),需具体分析关系式中上下两项的变化。
其它:如平衡体系颜色等(实际上是有色物质浓度)
例26molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:
3A(气)+B(气) 2C(气)+(气)经达到平衡,此时生成C为,测定D的平均反应速率为0.1mol/L?min,下列说法中错误的是 ( )
A.x = 2 B. B的转化率为20%
C. 平衡时A的浓度为0.8mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%
[解析]
因
,所以。
3A(气)+B(气) 2C(气)+2D(气)
起始量(mol) 6 5 0 0
变化量(mol) 3
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