导图社区 化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应中,当正逆两个方向的反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定时,这个状态叫化学平衡状态
化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢的物理量通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
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化学平衡状态
可逆反应
可逆反应的特征
(1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应——正反应和逆反应
(2)双同性:在同一条件下,正逆反应同时进行
(3)共存性:反应物的转化率小于100%,反应物与生成物共存
概念:在一定条件下的可逆反应中,当正逆两个方向的反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定时,这个状态叫化学平衡状态
化学平衡状态的建立
反应开始时
反应物的浓度最大,正反应速率最大,生成物的浓度为零,逆反应速率为零
反应进行时
反应物的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,生成物的浓度由0逐渐增大,逆反应速率由0逐渐增大
达到平衡时
正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各组分的浓度保持不变
判断化学平衡状态的方法
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征
一是正反应速率和逆反应速率相等
二是变量不变,即达平衡
化学平衡常数
概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数用符号K表示
使用化学平衡常数注意事项
对于有纯固体或纯液体参与的反应,纯固体或纯液体不列入平衡常数的表达式中
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数
(1)若反应方向改变,则平衡常数改变
(2)若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小尽管是同一反应,平衡常数也会改变,系数变为原来的几倍平衡常数变成原来的几次方
(3)平衡常数表达式中需使用平衡时各物质的量浓度,不可使用物质的量数据,且不可使用任意时刻的物质的量浓度数据
稀薄水溶液中的反应,如有水参加或生成,水的浓度不必写入平衡常数表达式中
水为气态时需写入平衡常数表达式中
在非水溶液中进行的反应,若有水参加或生成,则水的浓度应出现在平衡常数的表达式中
化学平衡常数的意义
化学平衡常数是指一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量表现,是表示可逆反应进行程度的一个特征值
K越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,平衡时反应物的转化率越大;K越小,该反应进行的越不完全,平衡时反应物的转化率越小
一般来说,如果一个反应的平衡常数数值大于10的五次方,通常认为该反应可以进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数数值小于10的-5次方则认为这个反应很难进行
浓度商
对于一般的可逆反应在任意状态时,生成物与反应物的浓度幂之积的比值成为浓度商,用Q表示
用任意状态的浓度幂之积的比值Q与K 比较,可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向
化学平衡的移动
可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态,这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程叫做化学平衡的移动
化学平衡移动方向的判断
条件改变
正反应速率大于逆反应速率:平衡向正反应方向移动
正反应速率等于逆反应速率:反应达到平衡状态,不发生平衡移动
正反应速率小于逆反应速率:平衡向逆反应方向移动
根据根据Q 与K判断
Q<K, 平衡向正反应方向移动
Q=K, 反应达到平衡状态,不发生平衡移动
Q>K, 平衡向逆反应方向移动
根据勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度,压强以及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱的这种改变方向移动
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度——向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度——向逆反应方向移动
压强
反应前后气体分子数改变
增大压强(压缩容器)
向气体计量数和小的方向移动
减小压强(增大容器)
向气体计量数和大的方向移动
反应前后气体分子数不变
改变压强(压缩或增大容器体积)
平衡不移动
恒温恒容
不移动
恒温恒压
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂