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课件网) 第2章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学反应的限度 化学平衡状态 1.化学平衡状态的概念 一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。 2.化学平衡的建立 在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中发生反应,化学平衡的建立过程可用如图表示。 平衡建立过程 正、逆反应速率 反应物、生成物的浓度 反应开始阶段 v(正)>v(逆) 反应物浓度最大,生成物浓度为零 反应过程中 v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大 反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大 平衡状态时 v(正)=v(逆) 各组分浓度不再随时间的变化而变化 (1)化学平衡状态既可以从正反应方向建立,也可以从逆反应方向建立,或者同时从正、逆两方向建立。 (2)可逆反应达平衡状态时的正、逆反应速率相等,是指同一物质的消耗速率和生成速率相等,若用不同物质表示时,反应速率不一定相等,应与系数成正比。 (3)可逆反应达平衡状态时,各组分的浓度、百分含量保持不变,但不一定相等。 4.化学平衡常数表达式的书写 (1)在平衡常数表达式中,水(液态)的浓度、固体物质及纯液体的浓度不写。 (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、系数等倍扩大或缩小,化学平衡常数都会相应改变。 5.化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的程度:K值越大,该反应进行得越完全,反应物的转化率越大;反之,就越不完全,转化率越小。 K值 正反应进行的程度 平衡时生成物的浓度 平衡时反应物的浓度 反应物的转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 当Q=K时,反应处于平衡状态,v正=v逆。 当Q<K时,反应向正反应方向进行,v正>v逆。 当Q>K时,反应向逆反应方向进行,v正<v逆。 化学平衡常数的变化与反应物或生成物的浓度无关。 影响化学平衡的因素 1.化学平衡的移动 (1)概念:在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫作化学平衡的移动。 (2)实质:改变条件后,①v(正)≠v(逆);②各组分的百分含量发生改变。 新平衡与原平衡相比,平衡混合物中各组分的浓度(或质量)发生相应的变化。 2.浓度对化学平衡的影响规律 (1)实验探究浓度对化学平衡的影响 实验 原理 实验 过程 向盛有 5 mL 0.005 mol·L-1 FeCl3溶液的试管中加入5 mL 0.015 mol·L -1KSCN 溶液, 溶液呈红色。将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中,向试管b中加入少量铁粉,向试管c中滴加4滴1 mol·L -1KSCN 溶液,观察试管b、c中溶液颜色的变化,并与试管a对比 实验 装置 实验现象 a试管中溶液呈红色,b试管中溶液红色变浅,c试管中溶液红色变深 实验 结论 (2)规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移动。 (1)由于纯固体或纯液体的浓度为常数,改变纯固体或纯液体的量并不会影响v正、v逆的大小,所以化学平衡不移动。 (2)在溶液中进行,如果稀释溶液(加水),反应物浓度减小,生成物浓度也减小,v正减小,v逆也减小,但减小的程度不同,总的结果是使化学平衡向反应方程式有关系数之和大的方向移动。 3.压强对化学平衡的影响 (1)实验探究压强对化学平衡的影响 实验原理 实验装置 实验过程 用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合气体(使注射器 ... ...