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高二化学下册期中章节复习知识点:化学反应速率与化学平衡

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2016-04-14

四、影响化学平衡的因素及勒夏特例原理

要点一:反应条件对化学平衡的影响:

(1)浓度:在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可使平衡向正反应方向移动,反之,平衡向逆反应方向移动。

(2)温度:在其他条件不变时,升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动;温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。

(3)压强:其他条件不变时,在有气体参加的可逆反应里,增大压强,平衡向气体总体积缩小的方向移动;反之,平衡向气体总体积增大的方向移动。在这里,压强改变是通过反应器容积的改变来完成的(即压缩或扩大)。

(4)催化剂:使用催化剂能同等倍数地增大正逆反应速率,平衡不移动,缩短了达到平衡所需的时间,但不会改变化学平衡常数,不会改变反应物的转化率,不会改变各组分的百分含量。

特别 提醒:

1.恒容时充入与该反应无关的气体(如稀有气体),正逆反应速率不变,平衡不移动

2.使用催化剂或对气体体积不变的反应改变压强,同等倍数的改变正逆反应速率,平衡不移动。

3.若改变浓度、压强、温度,不同倍数的改变了正逆反应速率时,化学平衡一定移动。

要点二:勒夏特例原理       如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温度、压强),平衡就向能够减弱这种方向移动。对该原理中的“减弱”不能理解为消除、抵消,即平衡移动的变化总是小于外界条件变化对反应的改变。如给已达到平衡状态的可逆体系,增加5个大气压,由于化学反应向体积缩小的方向移动,使体系的最终压强大于其初始压强P0而小于P0+5。另外,工业上反应条件的优化,实质上是勒夏特例原理和化学反应速率两方面综合应用的结果。

五、化学速率和化学平衡图象

1.速率v——时间t的图象:

(1)由速率的变化判断外界条件的改变:①若反应速率与原平衡速率断层,则是由改变温度或压强所致,具体改变的条件,则要结合V逆、V正大小关系及平衡移动的方向进行判断。②若反应速率与原平衡连续,则是由改变某一种物质的浓度所致,具体是增大或减小反应物还是生成物的浓度,则要结合V逆、V正大小关系及平衡移动的方向进行判断

2.组分量——时间t、温度T、压强P的图象

①“先拐先平”:“先拐”的先达到平衡状态,即对应的温度高或压强大,从而判断出曲线对应的温度或压强的大小关系。

②“定一议二”:即固定其中的一个因素(温度或压强等),然后讨论另外一个因素与化学平衡中的参量(浓度、质量分数、体积分数、平均相对分子质量)的变化关系,从而判断出该反应为放热反应或吸热反应、反应前后气体体积的大小等。

六、化学平衡常数

1.对于一般的可逆反应:mA(g)+ nB(g) pC(g)+qD(g),其中m、n、p、q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时,这个反应的平衡常数公式可以表示为: ,各物质的浓度一定是平衡时的浓度,而不是其他时刻的.

2.在进行K值的计算时,固体和纯液体的浓度可视为常数“1”。例如:Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g),在一定温度下,化学平衡常数表示为 。

3.利用K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如,在某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),平衡常数为K。若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下: ,则有以下结论:

①Qc=K ,V(正)=V(逆),可逆反应处于化学平衡状 态;

②QcV(逆),可逆反应向正反应方向进行;

③Qc>K ,V(正)

4.化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数,当化学反应方程式的各物质的化学计量数增倍或减倍时,化学平衡常数也会发生相应的变化。

5.化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数,只与温度有关,与反应物、生成物的浓度无关,当然也不会随压强的变化而变化,即与压强无关。

七、等效平衡问题

1.等效平衡的概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压)对同一可逆反应,无论反应从何处开始均可达到平衡且任何同一个的组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。

2.等效平衡的规律

①对于反应前后气体物质的体积不等的反应

A定温、定容时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成方程式两边同一物质的物质的量与原平衡相等就可以建立等效平衡。

B定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成方程式两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。

②对于反应前后气体物质的体积相等的反应

不论定温、定容时还是定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成方程式两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。

八、化学反应进行的方向

1.放热反应具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也能自发进行,故用焓判据判断反应自发进行的方向不全面

2.反应体系熵值的增大,反应有自发进行的倾向,但有些熵减的反应也 能自发进行,故用熵判据判断反应自发进行的方向也不全面

3.复合判据---自由能变化:△G=△H-T△S,是最全面的判断据:

①△G=△H—T△S>0,不能自发进行;

②△G=△H—T△S<0,能自发进行;

③△G=△H—T△S=0,反应处于平衡状态。

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