影响化学平衡的条件.doc

影响化学平衡的条件1.化学平衡移动可逆反应的平衡状态是在一定条件下(浓度、温度、压强)建立起来的，当条件发生改变时，原平衡状态被破坏，并在新条件下建立起新的平衡。此过程可表示为：(1)化学平衡移动：可逆反应中就化学平衡的破坏、新化学平衡的建立的过程。(2)化学平衡移动的原因：反应条件的改变，移动的结果是正逆反应速率发生变化，平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。(3)化学平衡移动的特征：1从反应速率来看：若有v正=v逆到v正v逆某条件下平衡，再到这样的过程表明化学平衡发生了移动。2从混合物组成来看：各组分的含量从保持一定到条件改变时含量发生变化，最后在新条件下保持新的一定，同样表明化学平衡发生了移动。(4)化学平衡移动的方向：1若外界条件改变，引起v正v逆时，正反应占优势，化学平衡向正反应方向移动。2若外界条件改变，引起v正v逆v逆先增大，v正随后增大，且v逆v正v正先减小，v逆随后减小，且v逆v正v逆先减小，v正随后减小，且v正v逆图像3注意：a.由于增加固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，所以化学平衡不移动。b.在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆的量减小，但减小的程度不同，总的结果使化学平衡向反应方程式中化学计量增大的方向移动。c.在生产中适当增大廉价的反应物浓度，使化学反应向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本。(2)压强对化学平衡的影响1结论：在其他条件不变的情况，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的反应方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。2若其他条件不变，一次性改变压强时，有如下表格：化学平衡体系压强改变加压加压减压减压平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动速率变化v正、v逆同时增大，v正v逆v正、v逆同时增大，v逆v正v正、v逆同时减小，v正v逆v正、v逆同时减小， v逆v正图像3注意：a.化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程，就化学平衡的破坏就是改变v正=v逆的关系。因此，无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使气态物质存在的化学平衡发生移动。b.如,等可逆反应，由于反应前后气体体积守恒，改变压强后，正逆反应速率同时、同程度的改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。c.在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。例如可逆反应，达到平衡后，在温度和气体体积不变的条件下充入Ar，因c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均未发生变化，故化学平衡不移动。d.在容积可变的恒压容器中，冲入一种不反应的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度改变，则应考虑平衡发生移动的问题。e.溶液稀释或浓缩与气体减压或增压的化学平衡移动规律相似。(3)温度对化学平衡的影响1结论：在其他条件不变的情况，温度升高，化学平衡向着吸热方向移动，温度降低，化学平衡向着放热方向移动。2若其他条件不变，一次性改变温度时，有如下表格：化学平衡体系温度改变升温升温降温降温平衡移动方向正向移动逆向移动正向移动逆向移动速率变化v正、v逆同时增大，v正v逆v正、v逆同时增大，v逆v正v正、v逆同时减小，v正v逆v正、v逆同时减小大，v逆v正图像3注意：a.若某反应的正方向为放（吸）热反应，则逆反应必为吸（放）热反应。吸收的热量数值相等，但符号相反。b.对同一反应，升高温度，是v正、v逆都增加，但吸热反应的倍数更大，即v正v逆，平衡向吸热方向移动。反之，降低温度使v正、v逆都减小，但v逆v正平衡向着吸热方向移动。(4)催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等效的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响逆反应达到平衡的时间。如下图是使用催化剂对反应；的影响图像。(5)浓度、压强和温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理(也叫勒夏特列原理)：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度)，平衡就像能够减弱这种改变的方向移动。注意：1对勒夏特列原理中减弱这种改变的理解是：增大反应物(的浓度)时，平衡将向反应物(的浓度)减小的方向移动；增大压强时，平衡将向气体体积缩小的方向移动；升高温度时，平衡将向吸热反应的方向移动。2勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程军不能使用勒夏特列原理。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。3.化学平衡常数(1)概念：在一定温度下，当一个可逆过程达到化学平衡时，生成物浓度幂之积于反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，用符号K表示。对于一般的可逆反应，在一定温度下化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数，只要温度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。(2)注意：1化学平衡常数K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。2化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现，化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志，能够表示出可逆反应进行的完全程度。3K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，技改反应进行得越完全，反应物转化率越大。反之，就越不完全，转化率就越小。一般地说，K105时，该反应进行得就基本完全了。4反应物或生成物中固体和纯液体存在时，由于其浓度可以看作1而不代入公式。5化学平衡常数是指某一具体反应的常数。若反应方向改变，则化学平衡常数改变。若方程中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也会改变。(3)化学平衡常数的应用。1可以利用化学平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：，Qc叫该反应的浓度商。a.当QcK时，反应要达到平衡，必须减小c(C)和c(D)，增大c(A)和c(B)，所以反应要逆向进行达到平衡，即v逆v正。b.当Qc=K时，反应极为平衡状态，平衡不移动。c.当Qcv逆。通过(1)、(2)、(3)，可以判断浓度改变时，平衡是否发生移动以及反应进行的方向。2利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。4.分析化学平衡移动的一般思路化学平衡建立的实质是v正=v逆，因此只要是外界条件改变导致v正v逆，化学平衡都会发生移动。即改变条件使v正v逆时，化学平衡将向正反应方向移动；改变条件使v正T1，温度升高，A的转化率降低，平衡将向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；图乙中p1p2，增大压强，A的转化率升高，平衡将向正反应方向移动，则正反应为气体体积缩小的反应；图丙中，若曲线b是不使用催化剂时的反应情况，则曲线a是表示使用适宜催化剂时的反应情况。(4)已知不同温度或压强下反应物(或生成物)的含量是时间关系的曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。解答这类图像的分析思路跟(3)基本相同。(5)已知不同温度下的转化率-压强图像或不同压强下的转化率-温度图像，推断可逆反应的热效应或反应的气体物质间的化学计量数的关系。解答这类图像题应抓住四点：1此类图像中，每一条曲线均为相同温度下不同压强是的平衡转化率曲线，也就是说曲线上的每一个点都对应一个温度、压强下的平衡状态。2定一议二原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应的气体物质间的化学计量数的大小关系。3也可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。4值得注意的是此类图中只要起始状态相同，则在不同温度下的转化率-压强图像或在不同压强下的转化率-温度图像中的各曲线是不可能相交的。如上图，图甲中，温度升高，A的转化率提高，表明平衡将向正反应方向移动，则正反应为吸热反应；压强增大，A的转化率也提高，表明平衡将向正反应方向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。6.惰性气体的加入对化学平衡的影响(1)恒温恒容下，向化学平衡体系中通入惰性气体(这里把与平衡混合物各组分均不反