高考重难点—化学平衡

2014-04-16 09:42陈梓钗衷明华
江西化工 2014年2期
关键词:逆反应平衡常数化学平衡

陈梓钗 衷明华

(韩山师范学院化学系,广东 潮州 521041)

一、考点聚焦

1.考查化学平衡与化学反应速率的联系;

2.考查化学平衡与溶液中的离子平衡的联系;

3.考查化学平衡与热化学(盖斯定律)的联系;

4.根据勒夏特列原理判断可逆反应移动的方向;

5.考查化学平衡常数K的表示方法等。

二、能力要求

1.要求考生掌握可逆反应的概念和特征,正确区分可逆反应与不可逆反应;

2.要求考生能准确判断可逆反应在所给定条件下是否达到化学平衡;

3.要求考生能准确判断各个反应条件对化学平衡的影响,以及当该反应条件改变时平衡移动的方向;

4.要求考生正确掌握化学平衡常数K的含义及表示方法;

5.要求考生掌握平衡转化率的基本计算。

三、知识梳理

1.可逆反应

1.1 定义: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。

1.2 可逆反应的特征:难以进行到底、存在平衡状态。

1.3 可逆反应与不可逆反应的区别:不可逆反应只能向正方向进行。

2.化学平衡状态

2.1 化学平衡状态:在一定条件下,当正逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量可以保持恒定的状态。

2.2 化学平衡状态的六个特征

2.2.1 逆:只有可逆反应才有平衡状态;

2.2.2 动:在平衡状态时,反应仍在不断进行,是一种动态平衡;

2.2.3 定:条件不变,反应体系中各组分浓度保持不变;

2.2.4 等:在平衡状态时,正逆反应速率相等;

2.2.5 变:当反应条件改变时,化学平衡可能会发生移动。

2.2.6 同:可逆反应无论是从正方向还是逆方向开始反应建立平衡,若平衡时各物质的含量相同,则所建立的平衡时等效的。

2.3 可逆反应达到平衡的标志

2.3.1 正反速率和逆反应速率相等。

2.3.2 可逆反应达到平衡时,反应物的转化率、产物的产率、平衡体系的颜色、绝热的恒容体系的温度均保持不变。

2.3.3 在某些特定情况下,若反应体系中混合气体的总质量、总物质的量、平均相对分子质量、总压强或气体的密度不再发生改变,则反应达到平衡状态。

3.反应条件对化学平衡的影响

3.1 浓度对化学平衡的影响:

3.1.1 在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。

3.1.2 固体或纯物质的浓度为常数,所以增大其量,化学平衡不改变。

3.1.3 在离子反应中,只有改变实际参加反应的离子浓度,化学平衡才会改变。

3.2 温度对化学平衡的影响:

3.2.1 在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应的方向移动。

3.2.2 对于同一化学反应,升高温度,正反应速率和逆反应速率都会增大,只是吸热反应速率增大的程度更大;降低温度,正反应速率和逆反应速率都会减小,只是放热反应速率减小的程度更大。

3.2.3 若某反应的正反应为放(吸)热反应,则逆反应必为吸(放)热反应。且吸收的热量与放出的热量数值相等,符号相反。

3.3 压强对化学平衡的影响:

3.3.1 在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向着气体体积减小的反应方向移动;减小压强,化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。

3.3.2 对于只涉及到固体或液体的反应,改变压强不会改变反应速率。值得一提的是,对于可逆符号两边的化学计量数之和相等的可逆反应,虽然体系存在气态物质,但当压强时,正、逆反应速率同时、同程度地发生改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。

3.3.3 在体积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡时,若向该容器中加入一种不能发生反应的气体,化学平衡不移动,原因是气态反应物和生成物的浓度没有发生变化;在体积可变的恒压容器中,若加入一种不发生反应的气体,此时虽然体系总压强不变,但各气态物质的浓度发生了改变,此时则应考虑平衡发生移动的问题。

3.4 催化剂对化学平衡的影响:

3.4.1 催化剂不影响化学平衡的移动。原因在于催化剂对正反应速率和逆反应速率的催化程度是等同的。

3.4.2 虽然催化剂不能使化学平衡移动,但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。

3.4.3 并不是所有的催化剂都可以缩短反应达到平衡的时间。催化剂有正催化剂和负催化剂之分。在中学教材中,如不作特别说明,一般是指正催化剂。

3.5 在使用勒夏特列原理判断反应移动的方向时,必须注意,该原理仅适用于已经达到平衡的反应体系,对于不可逆反应或者未达到平衡的可逆反应过程均不适用。

4.有关化学平衡常数K的注意点

4.1 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。

4.2 化学平衡常数K是可逆反应进行程度的标志,K值越大,表示可逆反应进行的程度越大;反之亦然。

4.3 书写化学平衡常数K时,反应物或生成物中若有固体或纯液体存在时,由于其浓度可以看作“1”而不作代入计算公式。

4.4 化学平衡常数K是指某一具体反应的平衡常数,若反应方向发生改变,K值的大小也会随之改变。而且,只要化学方程式的书写不同时,K值就不同。

5.结束语

化学平衡知识点多且难度较大,对于初次涉及这部分学习的学生来说,一开始可能难以完全理解。但考生只要通过掌握化学平衡的知识点,再结合平时的习题练习,化学平衡将不再是难点。

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