(2)可逆反应与不可逆反应
①可逆反应:在同一条件下,同时向正、 反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。 前提:反应物和产物必须同时存在于同一反应体系中,而且在相同条件下,正、逆反应都能自动进行。
②不可逆反应:在一定条件下,几乎只能向一定方向(向生成物方向)进行的反应。 (3)化学平衡状态的概念:化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 理解化学平衡状态应注意以下三点:
①前提是“一定条件下的可逆反应” ,“一定条件” 通常是指一定的温度和压强。 ②实质是“正反应速率和逆反应速率相等” ,由于速率受外界条件的影响,所以速率相等基于外界条件不变。
③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变” 。浓度没有变化,并不是各种物质的浓度相同。对于一种物质来说,由于单位时间内的生成量与消耗量相等,就表现出物质的多少 不再随时间的改变而改变。
2、化学平衡移动
可逆反应的平衡状态是在一定外界条件下(浓度、温度、压强)建立起来的,当外界条件发生变化时,就会影响到化学反应速率,当正反应速率不再等于逆反应速率时,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:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。
(2)化学平衡移动的原因:反应条件的改变,使正、逆反。应速率发生变化,并且正、逆反应速率的改变程度不同,导致正、逆反应速率不相等,平衡受到破坏,平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。 ①若外界条件改变,引起υ正>ν的含量发生变化;
②若外界条件改变,引起υ正<ν的含量发生变化;
③若外界条件改变,引起υ正和ν
逆逆逆
时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动,各组分
时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动,各组分
都发生变化,如果υ正和ν
逆
仍保持相等,化学平衡就没
有发生移动,各组分的含量从保持一定到条件改变时含量没有变化。
(3)浓度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下:
增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,使反应物的浓度降低; 减小产物的浓度,平衡向正反应方向移动,使产物的浓度增大; 增大产物的浓度,平衡向逆反应方向移动,使产物的浓度降低; 减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动,使反应物的浓度增大。 (4)压强对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,对于有气体参加或者生成的反应,增大压强,会使气体的浓度增大相同的倍数,正、逆反应速率都增加,化学平衡向着气体体积缩小的反应方向移动; 减小压强,会使气体的浓度减小相同的倍数,正、逆反应速率都减小,会使化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。 (5)温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,温度升高,化学平衡向着吸热反应方向移动;温度降低,化学平衡向着放热反应方向移动。 (6)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。由于催化剂可以改变化学反应速率,而且对于可逆反应来说,催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等同的,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可逆反应达到平衡的时间。 (7)勒夏特列原理
①原理内容:如果改变影响平衡的一个条件 (如温度、压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
外界条件对化学平衡的影响见下表。
②适用范围:勒夏特列原理适用于已达平衡的体系(如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等)。勒夏特列原理不适用于未达平衡的体系。 3、化学平衡常数 (1)概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平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平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,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数。用符号K示。
对于一般可逆反应:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度下 ===K,K为常数,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)平衡表达式K的意义
①判断可逆反应进行的方向 ②表示可逆反应进行的程度 (3)平衡转化率
含义:平衡转化率是指用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前(初始时) 该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度。
本节知识树
在化学平衡概念的基础上,从化学反应限度的定量描述和外界条件对化学平衡的影响两个方面进一步学习了化学平衡的知识。
四、化学反应进行的方向
课标要求
1、了解焓变、熵变与反应方向的关系 2、掌握焓变和熵变一起决定反应的方向
要点精讲
化学反应的方向
(1)自发过程和自发反应
自发过程: 在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。
自发反应:在一定的条件(如温度、 压强)下,一个反应可以自发进行到显著程度,就称自发反应。
非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应。 自发反应一定属于自发过程。 (2)自发反应的能量判据
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