导图社区 化学平衡
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英语词性
生物必修一
化学平衡
化学平衡速率 ν
1.1 定义
任何化学反应的快慢都表现为物质的量随着时间变化的多少。因此,化学反应速率可以用单位时间、单位体积中反应物或生成物的物质的量变化表示。如果反应体系的体积是恒定的,则化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
1.2 定义式
ν=Δc/Δt
1.3 可观测量
气体体积
体系压强
颜色深浅
光的吸收
导电能力
1.4 影响化学反应速率的因素
决定性因素
反应物的组成
反应物的结构
反应物的性质
影响性因素
C
T
P
催化剂
1.5 活化能
结论1:化学反应是有历程的
结论2:单位体积内有效碰撞的次数频率,反应速率增大
结论3:
提高单位体积内有效内有效碰撞的频率,即应提高单位体积内分子数n活
提高单位体积内有效内有效碰撞的频率,即应提高单位体系内活化分子数n活%
方法
T↑
n活%↑
分子总数不变
n活↑
分子运动速率↑
有效碰撞次数↑
ν↑
C↑
n活%不变
单位体积内分子总数↑
P↑(V↓) (改变单位体积浓度)
单位体积活化分子数↑
使用正催化剂 (改变反应历程,不改变反应热)
供能不变
活化能↓
n活%↓
化学反应的调控
化学反应的方向
可逆反应
定义
在同一条件下 既能向正反应方向进行 也能向逆反应方向进行的反应 叫做可逆反应
特点
双向性:可逆反应分为方向相反的反应——正逆反应
双同性:正逆反应在相同条件下同时反应
共存性:反应物和生成物共存在同一体系,反应物转化率<100%
相反性:能量转化时,若正反应放热,则逆反应吸热,且遵循能量守恒定律
化学平衡状态
当ν正=ν逆时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间变化,这表明该反应达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡,化学平衡是一种动态平衡。
逆:可逆反应(研究对象)
等:ν正=ν逆
动:动态平衡
定:各物质的量与浓度保持不变
变:条件改变,平衡移动
同:条件相同,平衡相同
化学平衡常数
浓度商:一定温度下,可逆反应任何时刻生成物与反应物浓度的计量数次方的乘积之比
化学平衡常数:指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不考虑反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数。
定义式:对于一般的可逆反应 mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g) K=cP(C)·cQ(D)/cM(A)·cN(B)
化学平衡表达式取决于化学方程式计量数。对于确定反应, K的数值只与温度有关
影响化学平衡因素
在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态会被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡状态。 这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动
由浓度商与平衡常数的大小关系判断
Q=K,反应处于平衡状态
Q<K,化学平衡向正反应方向移动
Q>K,化学平衡向逆反应方向移动
浓度
在其他条件不变的情况下 增大反应物浓度(减少生成物浓度)会使化学平衡向着正反应方向移动;同理,减小反应物浓度(增加生成物浓度)会使化学平衡向逆反应方向移动
温度
在其他条件不变的情况下 升高温度会使化学平衡向着吸热的反应方向移动 降低温度会使化学平衡向放热反应的方向移动
压强
对于有气体参加的可逆反应,对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)( m+n≠p+q时).当达到平衡时,在其他条件不变的情况下,增大压强(减小容器的体积)会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强(增大容器体积)会使平衡向体积增大的方向移动. 对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)(当m+n=p+q时)压强增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动
使用催化剂,平衡不移动
勒夏特列定理(化学平衡移动原理)
如果改变平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的浓度),平衡就向着能减弱这种改变的方向移动
活化分子百分数
供能↑