高中化学知识点-化学平衡

高中化学知识点规律大全——化学均衡1．化学反应速率[化学反应速率的看法及其计算公式](1)看法：化学反应速率是用来衡量化学反应进展的快慢程度，平时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．单位有－－－－mol·L1·min1或mol·L1·s1(2)计算公式：某物质X的化学反应速率：的浓度变化量（molL1）(X)X时间变化量（或min））－1s－1－1注意①化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol·L)和时间的单位(s、min或h)决定的，可以是mol·L·s、mol·L－1－1或mol·L－1·h－1·min，在计算时要注意保持时间单位的一致性．②对于某一详细的化学反应，可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率，固然获取的数值大小可能不一样，但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比．如对于以下反应：mA+nB＝pC+qD有：(A)∶(B)∶(C)∶(D)＝m∶n∶p∶q或：

(A)(B)(C)(D)mnpq③化学反应速率不取负值而只取正当．④在整个反应过程中，反应不是以相同的速率进展的，所以，化学反应速率是均匀速率而不是瞬时速率．[有效碰撞]化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞，但其实不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应．可以发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞．[活化分子]能量较高的、可以发生有效碰撞的分子叫做活化分子．说明①活化分子不必定可以发生有效碰撞，活化分子在碰撞时必要要有适合的取向才能发生有效碰撞．②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数．当温度一准时，对某一反应而言，活化分子百分数是必定的．活化分子百分数越大，活化分子数越多，有效碰撞次数越多．[影响化学反应速率的要素]影响要素对化学反应速率的影响反应物本不一样的化学反应有不一样的反身的性质响速率其余条件不变时，增大(减小)浓度反应物的浓度，反应速率增大(减小)

说明或举例Mg粉和Fc粉分别投入等浓度的盐酸中时，Mg与盐酸的反应较激烈，产生H2的速率较快①增大(减小)反应物浓度，单位体积内活化分子数增加(减少)，有效碰撞次数增加(减少)，但活化分子百分数不变②气、固反应或固、固反应时，固体的浓度可以为是常数，所以反应速率的大小只与反应物之间的接触面积有关，而与固体量的多少没关．改变固体的量不影响反应速率温度一准时，对于有气体参压强加的反应，增大(减小)压强，反应速率增大(减小)高升(降低)反应温度，反应速温度率增大(减小)催化剂增大化学反应速率光、反应物将反应混杂物进展光照、将颗粒的大块状固体粉碎等均能增大化小等学反应速率2．化学均衡[化学均衡]

①改变压强，实质是改变气体的体积，负气体的浓度改变，从而使反应速率改变②改变压强，不影响液体或固体之间的反应速率①平时每高升10℃，反应速率增大到本来的2～4倍②升温，使反应速率加快的原由有两个方面：a．升温后，反应物分子的能量增添，局部本来能量较低的分子变成活化分子，增大了活化分子百分数，使有效碰撞次数增加(主要方面)；b．高升温度，使分子运动加快，分子间的碰撞次数增加(次要方面)催化剂增大化学反应速率的原由：降低了反应所需的能量(这个能量叫做活化能)，使更多的反应物分子成为活化分子，增大了活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增加AgBr、HClO、浓HNO3等见光分解加快，与盐酸反应时，大理石粉比大理石块的反应更激烈(1)化学均衡研究的对象：可逆反应的规律．①可逆反应的看法：在同一条件下，既能向正反应方向进展同时又能向逆反应方向进展的反应，叫做可逆反应．可逆反应用可逆符号“〞表示．说明a．绝大多数化学反应都有必定程度的可逆性，但有的逆反应偏向较小，从整体看其实是朝着同方向进展的，比方NaOH+HCl＝NaCl+H2O．b．有气体参加或生成的反应，只有在密闭容器中进展时才可能是可逆反应．如CaCO3受热分解时，假设在敞口容器中进展，那么反应不行逆，其反应的化学方程式应写为：CaCO32CaO+CO↑；假设在密闭容器进展时，那么反响是可逆的，其反应的化学方程式应写为：CaCO3CaO+CO2100％地所有转变成生成物．②可逆反应的特色：反应不可以进展究竟．可逆反应无论进展多长时间，反应物都不行能(2)化学均衡状态．①定义：必定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混杂物(包含反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态．②化学均衡状态的形成过程：在必定条件下的可逆反应里，假设开场时只有反应物而无生成物，依据浓度对化学反应速率的影响可知，此时ν正最大而ν逆为0．跟着反应的进展，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，那么ν正愈来愈小而ν逆愈来愈大．当反应进展到某一时刻，ν正＝ν逆，各物质的浓度不再发生改变，反应混杂物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化，这时就到达了化学均衡状态．(3)化学均衡的特色：正＝ν逆≠0．①“动〞：化学均衡是动向均衡，正反应和逆反应仍在连续进展，即ν②“等〞：达均衡状态时，ν正＝ν逆，这是一个可逆反应达均衡的实质．ν正＝ν逆的详细含意包含两个方面：a．用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与耗费速率相等，即单位时间内耗费与生成某反应物或生成物的量相等；b．用不一样物质来表示时，某一反应物的耗费速率与某一世成物的生成速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比．③“定〞：达均衡时，混杂物各组分的浓度必定；质量比(或物质的量之比、体积比)必定；各组分的质量分数(或摩尔分数、体积分数)必定；对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不改变．同时，反应物的转变率最大．对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，达均衡时：气体的整体积(或总压强)必定；气体的均匀相对分子质量必定；恒压时气体的密度必定(注意：反应前后气体体积不变的可逆反应，不可以用这个结论判断能否到达均衡)．④“变〞．一个可逆反应达均衡后，假设外界条件(浓度、温度、压强)改变，使各组分的质量(体积、摩尔、压强)分数也发生变化，均衡发生挪动，直至在新的条件下到达新的均衡(注意：假设不过浓度或压强改变，而ν正仍等于ν逆，那么均衡不挪动)．反之，均衡状态不一样的同一个可逆反应，也可经过改变外界条件使其到达同一均衡状态．⑤化学均衡的建立与建立化学均衡的门路没关．对于一个可逆反应，在必定条件下，反应无论从正反应开场，还是从逆反应开场，或是正、逆反应同时开场，最后都能到达同一均衡状态．详细包含：a．当了T、V一准时，按化学方程式中各物质化学式前系数的相应量参加，并保持容器内的总质量不变，那么不一样起始状态最后可到达同一均衡状态．b．当T、P必定(即V可变)时，只要保持反应混杂物中各组分的构成比不变(此时在各种状况下各组分的浓度依旧相等，但各组分的物质的量和容器内的总质量不必定相等)，那么不一样的初步状态最后也可到达同一均衡状态．如在恒温、恒压时，对于可逆反应：N2+3H22NH3，在以下初步量不一样状况下到达的是同一均衡状态．N2H2NH3A1mol3mol0B0.5mol1.5mol0C002molD1mol3mol2molc．对于反应前后气体体积相等的可逆反应，无论是恒温、恒容或是恒温、恒压，在不一样的初步状态下，将生成物“归零〞后，只要反应物的物质的量之比不变，就会到达同一均衡状态．如：H2(g)+I2(g)2HI(g)等．[判断化学均衡状态的依据]反应混杂物中各组分的含量ν正与ν逆的关系压强

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)①各组分的物质的量或各组分的摩尔分数必定达均衡状态②各组分的质量或各组分的质量分数必定达均衡状态③各组分的体积或体积分数必定达均衡状态④整体积、总压强或总物质的量必定不必定达均衡状态①单位时间内耗费mmolA，同时生成mmolA，达均衡状态②单位时间内耗费mmolA〔或nmolB〕，同时达均衡状态耗费pmolC〔或qmolD〕，既ν正＝ν逆③(A)∶(B)∶(C)∶(D)＝m∶n∶p∶q，此不必定达均衡状态时ν正不必定等于ν逆④单位时间内生成了pmolC〔或qmolD〕同时不必定达均衡状态耗费了mmolA〔或nmolB〕，此时均指ν正①m+n≠p+q时，总压强必定达均衡状态②m+n＝p+q时，总压强必定不必定达均衡状态混杂气体的均匀相①当m+n≠p+q时，Mr必定达均衡状态对分子质量Mr②当m+n＝p+q时，Mr必定不必定达均衡状态混杂气体的密度恒温、恒压或恒温、恒容时，密度必定不必定达均衡状态[化学均衡常数]在必定温度下，当一个可逆反应到达均衡状态时，生成物的均衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的均衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数，这个常数叫做化学均衡常数，简称均衡常数．用符号K表示．(1)均衡常数K的表达式：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)当在必定温度下到达化学均衡时，该反应的均衡常数为：K

[c(C)][c(A)]

[c(D)]qm[c(B)]n注意：a．在均衡常数表达式中，反应物A、B和生成物C、D的状态所有是气态，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为均衡时的浓度．b．当反应混杂物中有固体或纯液体时，他们的浓度看做是一个常数，不写入均衡常数的表达式中．比方，反应在高温下Fe3O4(s)+4H23Fe(s)+H2O(g)的均衡常数表达式为：K[c(H2O)]4[c(H2)]4又如，在密闭容器中进展的可逆反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2↑的均衡常数表达式为：K＝c(CO2)c．均衡常数K的表达式与化学方程式的书写方式有关．比方：N2+3H22NH32NH3N2+3H212+3NH3NH222明显，K1、K2、K3拥有以下关系：(2)均衡常数K值的特色：

K1[c(NH3)]2[c(H2)]3[c(N2)]K2[c(N2)][c(H2)]3[c(NH3)]2K3[c(NH3)][c(H2)]1/2[c(N2)]3/2K21，K3(K1)1/2K1①K值的大小与浓度、压强和能否使用催化剂没关．即对于一个给定的反应，在必定温度下，无论初步浓度(或压强)和均衡浓度(或压强)如何，也无论能否使用催化剂，达均衡时，均衡常数均相同．②K值随温度的变化而变化．对于一个给定的可逆反应，温度不变时，K值不变(而无论反应系统的浓度或压强如何变化)；温度不一样时，K值不一样．所以，在使用均衡常数K值时，一定指明反应温度．(3)均衡表达式K值的意义：①判断可逆反应进展的方向．对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，假如知道在必定温度下的均衡常数，而且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度，就可以判断该反应能否到达均衡状态，假如没有到达均衡状态，那么可判断反应进展的方向．将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积，与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值，叫做浓度商，用Q表示．即：[c(C)][c(A)]

pm

[c(D)][c(B)]

qQ当Q＝K时，系统达均衡状态；当Q＜K，为使Q等于K，那么分子(生成物浓度的乘积)应增大，分母(反应物浓度的乘积)应减小，所以反应自左向右(正反应方向)进展，直至到达均衡状态；同理，当Q＞K时，那么反应自右向左(逆反应方向)进展，直至到达均衡状态．②表示可逆反应进展的程度．K值越大，正反应进展的程度越大(均衡时生成物的浓度大，反应物的浓度小)，反应物的转变率越高；K值越小，正反应进展的程度越小，逆反应进展的程度越大，反应物的转变率越低．[反应物均衡转变率的计算公式]某一反应物的均衡转变率＝指定反应物的初步量-指定反应物的平衡量％指定反应物的初步量100＝指定反应物达均衡时的耗费量％100指定反应物的初步量说明计算式中反应物各个量的单位可以是mol·L－1〞、mol，对于气体来说还可以是L或mL，但一定注意保持分子、分母中单位的一致性．3．影响化学均衡挪动的条件[化学均衡的挪动]已达均衡状态的可逆反应，当外界条件(浓度、温度、压强)改变时．因为对正、逆反应速率的影响不一样，以致ν正≠ν逆，那么原有的化学均衡被破坏，各组分的质量(或体积)分数发生变化，直至在新条件必定的状况下ν正′＝ν逆′，而建立新的均衡状态．这类可逆反应中旧化学均衡的破坏、新化学均衡的建立，由原均衡状态向新化学均衡状态的转变过程，称为化学均衡的挪动．说明(1)假设条件的改变使ν正＞ν逆，那么均衡向正反应方向挪动；假设条件的改变使ν方向挪动．但假设条件改变时，ν正依旧等于ν逆，那么均衡没有发生挪动．(2)化学均衡可以发生挪动，充分说了然化学均衡是必定条件下的均衡状态，是一种动向均衡．(3)化学均衡发生挪动而到达新的均衡状态时，新的均衡状态与原均衡状态主要的不一样点是：逆与原均衡状态的ν正或ν逆不一样；②均衡混杂物里各组分的质量(或体积)分数不一样．[影响化学均衡的要素]

正＜ν逆，那么均衡向逆反应①新的均衡状态的ν正或ν(1)浓度对化学均衡的影响．一般规律：当其余条件不变时，对于已达均衡状态的可逆反应，假设增添反应物浓度或减少生成物浓度，那么均衡向正反应方向挪动(即向生成物方向挪动)；假设减少反应物浓度或增添生成物浓度，那么均衡向逆反应方向挪动(即向反应物方向挪动)．特别性：对于气体与固体或固体与固体之间的反应，因为固体的浓度可以为是常数，所以改变固体的量均衡不发生挪动．如反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)达均衡状态后，再参加焦炭的量，均衡不发生挪动．说明①浓度对化学均衡的影响，可用化学反应速率与浓度的关系来说明．对于一个已达均衡状态的可逆反应，ν正＝ν逆．假设增大反应物的浓度，那么ν正增大，而，ν逆增大得较慢，使均衡向正反应方向挪动．假如减小生成物的浓度，这时固然，ν正并未增大，但ν逆减小了，相同也使，ν正＞ν逆，使均衡向正反应方向挪动．同理可解析出：增大生成物的浓度或减小反应物的浓度时，均衡向逆反应方向挪动．②在花费上，常常采纳增大简单获取的或本钱较低的反应物浓度的方法，使本钱较高的原料获取充分利用．比方，在硫酸工业里，常用过分的空气使SO2充分氧化，以生成更多的SO3．(2)压强对化学均衡的影响．一般规律：对于有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应，在其余条件不变的情况下，假设增大压强(即相当于减小容器的体积)，那么均衡向气体整体积减小的方向挪动，假设减小压强(即增大容器的体积)，那么均衡向气体整体积增大的方向挪动．特别性：①对于反应前后气体整体积相等的可逆反应达均衡后，改变压强，均衡不发生挪动，但气体的浓度发生改变．例如可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达均衡后，假设加大压强，均衡不会发生挪动，但因为容器体积减小，使均衡混合气各组分的浓度增大，气体的颜色加深(碘蒸气为紫红色)．②对于非气态反应(即无气体参加和生成的反应)，改变压强，此时固、液体的浓度未改变，均衡不发生挪动。③恒温、恒容时充入不参加反应的气体，此时固然容器内的压强增大了，但均衡混杂气中各组分的浓度并未改变，所以均衡不挪动．说明①压强对均衡的影响其实是经过改变容器的容积，使反应混杂物的浓度改变，造成ν正≠ν逆。而使均衡发生挪动．所以，有时固然压强改变了，但ν正仍等于ν正，那么均衡不会挪动．②对于有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应，增大压强，ν正、ν逆都会增大，减小压强，ν正、ν逆都会减小，但因为ν正、ν逆增大或减小的倍数不一样样，从而以致均衡发生挪动．比方，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在必定温度和压强下到达均衡后，其均衡常数K为：[c(NH3)]2K1[c(N2)][c(H2)]3假设将压强增至本来的2倍，那么各组分的浓度增至本来的2倍．此时：[2c(NH3)]21[c(NH3)]2[2c(H2)]3[2c(N2)]4[c(H2)]3[c(N2)]因为在必定温度下，K值为常数，要使上式的值仍等于K，那么一定使322c(NH)增大、c(N)和c(H)减小，即均衡向合成NH3的方向(正反应方向)挪动．③对于反应前后气体整体积相等的可逆反应，改变压强，ν正与ν逆的变化程度相同，ν正依旧等于ν逆。，故均衡不发生挪动．比方，可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)在必定温度和压强下到达均衡后，其均衡常数K为：[c(HI)]2K1)][c(I2)][c(H2假设将压强增至本来的2倍，那么各组分的浓度增至本来的2倍．此时：[2c(HI)]2[c(HI3)]2K[2c(H2)][2c(I2)][c(H2)][c(I2)]上式的值仍与K值相等，即均衡不发生挪动．(3)温度对化学均衡的影响．一般规律：当其余条件不变时，高升温度，使均衡向吸热方向挪动；降低温度，那么使均衡向放热反应方向挪动．说明①化学反应过程均有热效应．对于一个可逆反应来说，假如正反应是放热反应，那么逆反应必为吸热反应．②当高升(降低)温度时，ν正、ν逆会同时增大(减小)，但两者增大(减小)的倍数不一样样，从而以致化学均衡发生挪动．(化学均衡挪动原理(勒夏特列原理))(1)原理内容：假如改变影响均衡的一个条件(如温度、压强或温度等)，均衡就向可以减弱这类改变的方向挪动．(2)勒夏特列原理适用的范围：已达均衡的系统(如溶解均衡、化学均衡、电离均衡、水解均衡等)．勒夏特列原理不适用于未达均衡的系统，如对于一个刚从反应物开场进展的气相可逆反应来说，增大压强，反应总是朝着正反应方向进展的，因为未达均衡，也就无所谓均衡挪动，所以不遵从勒夏特列原理．(3)勒夏特列原理适用的条件：只限于改变影响均衡的一个条件．当有两个或两个以上的条件同时改变时，假如这些条件对均衡挪动的方向是一致的，那么可加强均衡挪动．但假如这些条件对均衡挪动的方向影响不一致，那么需分析哪一个条件变化是影响均衡挪动的决定要素．(4)勒夏特列原理中“减弱这类改变〞的解说：外界条件改变使均衡发生挪动的结果，是减弱对这类条件的改变，而不是抵消这类改变．也就是说：外界要素对均衡系统的影响占主要方面．[催化剂与化学均衡的关系]使用催化剂能相同程度地增大ν正、ν逆，所以，在一个可逆反应中使用催化剂时，能缩短反应到达均衡时所需的时间．但因为ν正仍等于ν逆，所以，使用催化剂对化学均衡的挪动没有影响，不可以改变均衡混杂物中各组分的百分比构成．[反应物用量对均衡转变率的影响](1)假设反应物只有一种，如aA(g)bB(g)+cC(g)，那么增添A的量，均衡向正反应方向挪动，但A的均衡转变率终归如何变化，要详细解析反应前后气体体积的相对大小．如：①假设a＝b+c，那么A的转变率不变；②假设a＞b+c，那么A的转变率增大；③假设a＜b+c，那么A的转变率减小．(2)假设反应物不仅一种，如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)．那么：①假设只增添反应物A的量，均衡向正反应方向挪动，那么反应物B的转变率增大，但因为外界要素占主要方面，故A的转变率减小．A与B的量，A、B的转变率的变化有以下三种状况：②假设按原比率同倍数地增添反应物a．当a+b＝c+d时，A、B的转变率都不变；b．当a+b＞c+d时，A、B的转变率都减小；c．当a+b＜c+d时，A、B的转变率都增大．[化学反应速率与化学均衡的差别与联系]化学反应速率化学均衡看法略略研究对象所有化学反应只研究可逆反应差别使用催化剂能加快化学反应催化剂的影催化剂不可以使化学均衡发生挪动响速率①在必定条件下，当ν正＝ν逆时，即说明该可逆反应达均衡状态②在可逆反应中，反应速率大，到达均衡所需的时间短；反应速率小，到达均衡所需相互联系的时间长③改变条件，假设ν正增大，均衡不必定向正反应方向挪动；相同，ν逆增大，均衡也不必定向逆反应方向挪动．改变条件后，均衡终归向哪一个方向挪动，只有比较出ν正与ν逆哪个更大后，才能确立均衡挪动的方向[化学反应速率和化学均衡计算的根本关系式]对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(1)用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质化学式前的化学计量数之比．即：(A)∶(B)∶(C)∶(D)＝m∶n∶p∶q(2)各物质的变化量之比＝化学方程式中相应的化学计量数之比(3)反应物的平衡量＝初步量－耗费量生成物的平衡量＝初步量＋增添量表示为：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)初步量／molabcd变化量／molxnxpxqxmmm平衡量／molaxbxpxqxcdmm(4)达均衡时，反应物A(或B)的均衡转变率α(％)：(A)(或B)＝A（或B）的耗费浓度（molL1）×100％A（或B）的初步浓度（molL1）(A)(或B)＝A（或B）的耗费浓度（mol）×100％A（或B）的初步浓度（mol）(A)(或B)＝A（或B）的耗费浓度（ml或L）×100％A（或B）的初步浓度（ml或L）(5)在必定温度下，反应的均衡常数[c(C)]K[c(A)]

[c(D)]q[c(B)]n(6)阿伏加德罗定律及其三个重要推论：①恒温、恒容时：p1n1，Bp任何时刻时反应混杂气体的总压强与其总物质的量成正比；p2n2②恒温、恒压时：V1n1，即任何时刻时反应混杂气体的整体积与其总的物质的量成正比；V2n2③恒温、恒容时：1Mr1，即任何时刻时反应混杂气体的密度与其反应混杂气体的均匀相对分子质量成正比．Mr2(7)混杂气体的密度：混杂气体的总质量m总混容器的体积V(8)混杂气体的均匀相对分子质量Mr的计算：Mr＝M(A)·a％+M(B)·b％+此中M(A)、M(B)分别是气体A、B的相对分子质量；a％、b％分别是气体A、B的体积(或摩尔)分数．混杂气体的总质量（g）②Mr混杂气体总物质的量（mol）4．合成氨条件的选择[合成氨条件的选择](1)合成氨反应的特色：反应物、生成物均为气体且正反应是气体体积减小、