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專題11 化學(xué)平衡,考點27 化學(xué)平衡狀態(tài) 考點28 化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算 考點29 化學(xué)平衡的移動和化學(xué)反應(yīng)進行的方向 考點30 化學(xué)平衡圖像 考點31 等效平衡,考點27 化學(xué)平衡狀態(tài),600分考點 700分考法 考法1：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,1．可逆反應(yīng) (1)定義：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。 (2)特點：反應(yīng)物和生成物同時存在，任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%，在方程式中用“ ”表示。 2．化學(xué)平衡狀態(tài)的定義及特征 (1)在一定條件下，當正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的含量或濃度保持恒定，這個狀態(tài)叫化學(xué)平衡狀態(tài)。,2．化學(xué)平衡狀態(tài)的定義及特征 (2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 化學(xué)平衡的特征可以概括為“逆”“等”“動”“定”“同”和“變”。 “逆”：化學(xué)平衡的研究對象必須是可逆反應(yīng)。 “等”：化學(xué)平衡的本質(zhì)是v(正)＝v(逆)≠0。 “動”：化學(xué)平衡是動態(tài)平衡，即處于化學(xué)平衡狀態(tài)時，化學(xué)反應(yīng)并沒有停止，正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進行。 “定”：達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中各組分的含量保持恒定。 “同”：在相同條件下，無論從正反應(yīng)方向開始或從逆反應(yīng)方向開始，都能達到相同的平衡狀態(tài)。 “變”：當改變影響化學(xué)平衡的條件(如溫度、壓強、濃度)時，原有的化學(xué)平衡狀態(tài)會被破壞，直至在新的條件下建立新的平衡狀態(tài)。,返回,考法1 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1．根據(jù)平衡特征直接判斷,考法1 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 2．根據(jù)外界條件和性質(zhì)間接判斷 【規(guī)律總結(jié)】反應(yīng)過程中反應(yīng)從開始到平衡狀態(tài)，某個量是在變化的，可以通過該量不變來判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。,返回,考點28 化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算,600分考點 700分考法 考法2：化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用 考法3：化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算,1．化學(xué)平衡常數(shù) (1)概念 在一定溫度下，一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。 (2)表達式 對于一般的可逆反應(yīng)：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下達到平衡時 2．平衡轉(zhuǎn)化率 平衡轉(zhuǎn)化率指平衡時已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與轉(zhuǎn)化前該反應(yīng)物的量之比。即：,返回,,考法2 化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用 1．平衡常數(shù)表達式中，使用的各物質(zhì)的濃度為平衡濃度而不是初始濃度。另外固體或者純液體不寫入表達式。 2．K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進行的程度越大。 3．K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。 4．化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。 5．K應(yīng)用于判斷平衡移動的方向：任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值，稱為濃度商，用Qc表示，與K比較， 6．若升高溫度，K變大，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K減小，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。,返回,,考法3 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算 1．平衡常數(shù)的計算 (1)步驟 ①寫出有關(guān)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ②確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。 ③根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系進行解答。 (2)方法(“三段式”),,考法3 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算 2．轉(zhuǎn)化率的計算 (1)明確四個量——起始量、變化量、平衡量、差量 ①反應(yīng)物的平衡量＝起始量－轉(zhuǎn)化量。 ②生成物的平衡量＝起始量＋轉(zhuǎn)化量。 ③各物質(zhì)變化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。 ④根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)平衡前后，同種元素原子的物質(zhì)的量相等。 (2)掌握三個百分數(shù) ①轉(zhuǎn)化率 ②生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分數(shù)。 ③,,考法3 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算 2．轉(zhuǎn)化率的計算 (3)由平衡結(jié)果求取值有兩種方法 ①列方程法。根據(jù)反應(yīng)進行的方向，設(shè)定某反應(yīng)物消耗的量，然后列式求解。 ②極限思維。有口訣如下：始轉(zhuǎn)平、平轉(zhuǎn)始，欲求范圍找極值。,,考法3 化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計算,返回,考點29 化學(xué)平衡的移動和化學(xué)反應(yīng)進行的方向,600分知識 700分考法 考法4：化學(xué)平衡的影響因素 考法5：惰性氣體對化學(xué)平衡的影響 考法6：轉(zhuǎn)化率的分析與判斷,1．化學(xué)平衡的移動 (1)概念：可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如濃度、壓強、溫度等)發(fā)生變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達到新的平衡。這種由舊的平衡向新的平衡變化的過程，叫作化學(xué)平衡的移動。 (2)影響化學(xué)平衡的外界因素（以aA(g)＋bB(g) mC(g) ΔH＜0為例）,1．化學(xué)平衡的移動 (3)勒夏特列原理 如果改變影響平衡的因素之一(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。,2．化學(xué)反應(yīng)的方向 (1)自發(fā)過程：在一定條件下不需要借助外力作用就能自發(fā)進行的過程。 (2)反應(yīng)方向的焓判據(jù) 多數(shù)自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有一些吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行。 (3)反應(yīng)方向的熵判據(jù) ①熵判據(jù)：在密閉條件下，體系由有序自發(fā)地變?yōu)闊o序的傾向。 ②混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。 ③熵：熱力學(xué)上用來表示混亂度的狀態(tài)函數(shù)。 ④熵值的大小判斷：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)；與物質(zhì)的量成正比。 ⑤反應(yīng)熵變ΔS＝生成物總熵－反應(yīng)物總熵。 ⑥熵增的過程具有自發(fā)進行的傾向。 (4)焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響 ΔG＝ΔH－TΔS0 反應(yīng)不能自發(fā)進行。,返回,考法4 化學(xué)平衡的影響因素 1．判斷化學(xué)平衡移動的一般思路,考法4 化學(xué)平衡的影響因素 2．應(yīng)用上述規(guī)律分析問題時的注意事項 (1)不要把v(正)增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同起來，只有當v(正)＞v(逆)時，平衡才向正反應(yīng)方向移動。 (2)改變固體和純液體的量時，對平衡基本不影響。 (3)反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化對平衡無影響。 (4)不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來。當增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動時，只會使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高，而該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低。 (5)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響。,考法4 化學(xué)平衡的影響因素 3．勒夏特列原理的理解和應(yīng)用 若改變影響平衡的一個條件，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動，且化學(xué)平衡移動的結(jié)果只是減弱了外界條件的改變，而不能完全抵消外界條件的變化。,返回,考法5 惰性氣體對化學(xué)平衡的影響 1．恒溫恒容時 2．恒溫恒壓時 (反應(yīng)體系中各組分)減小→化學(xué)反應(yīng)速率減小→平衡向著氣體物質(zhì)的量增大的方向移動） 【注意】惰性氣體指與反應(yīng)體系中各組分不反應(yīng)的氣體，不只是稀有氣體。如H2＋I2 HI，若加入N2，由于不與各組分反應(yīng)，屬于惰性氣體；若加入O2，由于其與H2會反應(yīng)，不屬于惰性氣體。,返回,考法6 轉(zhuǎn)化率的分析與判斷 1．反應(yīng)aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析 (1)若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，達到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。 (2)若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。 (3)若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴大)容器體積，氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與其化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。,考法6 轉(zhuǎn)化率的分析與判斷 2．反應(yīng)mA(g) nB(g)＋qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析 在T、V不變時，增加A的量，等效于壓縮容器體積，A的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。,返回,考點30 化學(xué)平衡圖像,600分考點 700分考法 考法7：化學(xué)平衡圖像,對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q且ΔH＞0。 1．v－t圖像 2．c－t圖像,對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q且ΔH＞0。 3．α(或c)－p(T)圖像 4．v－p(T)圖像,返回,考法7 化學(xué)平衡圖像 1．解題思路,考法7 化學(xué)平衡圖像 2．分析過程 (1)認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與勒夏特列原理相結(jié)合。 (2)緊扣可逆反應(yīng)的特征，搞清正反應(yīng)是吸熱還是放熱；體積增大、減小還是不變；有無固體、純液體物質(zhì)參加反應(yīng)或生成等。 (3)看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。 (4)看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。 (5)先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率－時間圖像上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該曲線對應(yīng)的溫度高或濃度大或壓強大。 (6)定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系。,返回,考點31 等效平衡,600分考點 700分考法 考法8：等效平衡的判斷及應(yīng)用 考法9：“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡,1．等效平衡的定義 等效平衡是指同溫下的同一可逆反應(yīng)，無論反應(yīng)從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或者從中間某一狀態(tài)開始，最終平衡時，各組分都具有相同的質(zhì)量分數(shù)(或體積分數(shù)或物質(zhì)的量分數(shù))。 2．對等效平衡的理解 (1)若用極值法把各組分的起始量都換算成反應(yīng)物(常稱為向左“一邊倒”)，反應(yīng)物量相當，則平衡為等效平衡。 (2)轉(zhuǎn)化率相等是等效平衡的標志，若兩平衡的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相同，則平衡時各組分的體積分數(shù)一定相等，兩平衡狀態(tài)是等效平衡。,3．等效平衡的類型和特征,返回,考法8 等效平衡的判斷及應(yīng)用 1．恒溫恒容條件下等效平衡的判斷 (1)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng) 對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)相等，則它們互為等效平衡。 [以：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)為例]：,考法8 等效平衡的判斷及應(yīng)用 1．恒溫恒容條件下等效平衡的判斷 (2)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng) 對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例，則它們互為等效平衡。 [以2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(s)為例]：,考法8 等效平衡的判斷及應(yīng)用 2．恒溫恒壓下等效平衡的判斷 在恒溫恒壓條件下，對于任何有氣體物質(zhì)參加的可逆反應(yīng)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若按可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)，其物質(zhì)的量對應(yīng)成比例，則它們互為等效平衡。 [以2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)為例]：,返回,考法9 “中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡 1．構(gòu)建等溫等容平衡思維模式(見圖示) 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。 2．構(gòu)建等溫等壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見圖示) 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。,考法9 “中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡,返回,