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化学平衡及其影响因素一、化学平衡1.可逆反应（1）概念：在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。（2）表示：采用“”表示，如：Cl2 + H2O H+ +Cl- + HClO（3）特点：可逆反应在同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后，一定会达到化学平衡状态“两同一不能”同一条件下，正、逆反应同时进行，不能进行到底2、化学平衡状态（1）概念：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，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。（2）特征逆：化学平衡状态只对可逆反应而言等：正反应速率等于逆反应速率。动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续反应。定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。二、外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响1.化学平衡移动实质：化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。(正) (逆)，正向移动；(正)0.4 mol，A正确；该反应速率比未体现出反应方向，B错误；温度升高，正、逆反应速率都要增大，C错误；4 min内O2的平均反应速率为0.05 molL1min1，D正确。答案：AD考点二化学平衡与转化率的关系1.转化率转化率=2.实例分析（1）反应前后气体体积不相等的反应。条件变化平衡移动转化率变化增大浓度正移的转化率增大，的转化率减小增大浓度逆移从你反应角度看，的转化率减小升高温度逆移、的转化率都减小增大压强正移、的转化率都增大（2）反应物只有一种或是产物只有一种的可逆反应。条件变化平衡移动转化率变化体积不变时，充入气体正移的转化率增大体积不变时，充入气体逆移的转化率增大（3）对于反应前后气体体积相等的反应。条件变化平衡移动转化率变化增大的浓度正移的转化率减小，的转化率增大增大的浓度逆移转化率不变增大压强不移动转化率不变3惰性气体（与反应中各气体物质无关的气体）的影响 (l)若容器恒温恒容，充人惰性气体虽改变了容器内气体 的总压强，但却没有改变气体的浓度，故平衡不移动，转化率不变。 (2)若容器恒温恒压，充人惰性气体会使容器的容积增大，虽未减小容器内气体的总压强，但降低了各物质的浓度，从而使平衡向气体体积增大的方向移动，若正向移动，转化率增大，若逆向移动，转化率减小。【提醒】(1)增大反应物浓度，反应物的转化率不一定增大。如合成氨的反应中，增大氮气浓度，氮气的转化率减小，氢气的转化率增大。(2)生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移动造成的，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，各种气体物质的浓度都减小。(3)压强增大，平衡不一定移动，可从v(正)与v(逆)的变化分析。如下表改变条件v(正)、v(逆)变化平衡移动恒容容器充入惰性气体v(正)、v(逆)不变平衡不移动反应前后气体相等反应，压缩容器体积v(正)、v(逆)都增大，且v(正)=v(逆)平衡不移动【典例2】在密闭容器中发生如下反应：aX(g)bY(g) cZ(g)dW(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是 ()A平衡向逆反应方向移动BabcdCZ的体积分数增加DX的转化率下降【答案】C 【解析】此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的，假设平衡不发生移动，W的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动，由W的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动，根据勒夏特列原理知：abcd，平衡移动的结果导致Z的体积分数减小，X的转化率下降。考点三化学平衡常见的图象1.图像题的解题思路(1)一看点：即看线段的起点是否通过原点，两条线的交点或者线段的拐点等。(2)二看线：看线段的走向和变化趋势。(3)三看面：看清楚横坐标和纵坐标表示的物理量。(4)四看要不要作辅助线：看是否需要作等温线或等压线。2.对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，若mnpq且H0（1）vt图像（2）ct图象（3）c或p(T)图象【图像分析方法】对于化学反应平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。(3)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)v(放)，在速率时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。(4)注意终点。例如在浓度时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(5)先拐先平。例如，在转化率时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(6)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。【典例3】在密闭容器中进行下列反应：M (g)+N(g)R(g)+2 L(？)，当改变温度和压强时，R的含量的变化情况如图所示，下列叙述正确的是( )A.正反应吸热，L是气体 B.正反应吸热，L是固体C.正反应放热，L是液体 D.正反应放热，L是气体【解析】选D。压强不变都为p2时，根据“先拐先平数值大”的规律可知T1T2，则从T2到T1的升温过程中，R的含量减少，说明正反应为放热反应；温度不变都为T2时，利用“先拐先平数值大”的规律可知压强p2p1，当增大压强时，R的含量减少，说明逆反应为气体体积减小的反应，所以L为气体。综上所述D项正确。关于等效平衡：等效平衡的建立若在1L容器800时可逆反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0 平衡 0.005mol 0.005mol 0.005mol 0.005mol 途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol 平衡 0.005mol 0.005mol 0.005mol 0.005mol上述两种途径,同一可逆反应;外界条件相同;通过不同的途径(正向和逆向);平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-效果相同的平衡(等效平衡)。1.定义：同一可逆反应在相同条件下，无论从正反应开始，还是从相应的可逆反应开始，或从中间某一时刻开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。10 概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同； “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状态。合作探究1、 探究建立等效平衡的条件，完成表格。I类：恒温恒容，对于反应前后气体体积发生变化的反应（即V0的体系）：等价转化后，对应各物质的物质的量与原来投料相同，二者平衡等效(简化：恒T、恒V,n0,等价转化,投料相同） 实例1 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 实例2 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) N2H2NH3SO2O2SO3起始量(mol)1 3 0 起始量(mol)2 1 0 等效于( mol,下同)002等效于( mol,下同)0 0 0.5 1.5 1 0.8 假设投料a b c 假设投料a b c 等价转化a + 1/2 c b + 3/2 c0等价转化 0 则a与c,b与c关系则a与c;b与c关系 II类：恒温恒容，对于反应前后气体体积没有变化的反应（即V=0的体系）：等价转化后，对应各物质物质的量的比例与原来投料比相等，二者平衡等效。(简化：恒T、恒V,n=0,等价转化,投料比相等）实例1H2(g) + I2(g) 2HI(g) 实例2 2A(g) +B (g) 3C(g) H2I22HIABC起始量(mol)2 20起始量3 1 0等效于( mol,下同)440等效于13112假设投料abc假设投料abc等价转化a + 1/2c b + 1/2c 0 等价转化0则a、b、c关系(a + 1/2c) ：( b +1/2 c)= 则a、b、c关系 类：恒温恒压，对于气体体系等效转化后，对应各物质物质的量的比例与原来投料比相等，二者平衡等效。(简化：恒T、恒P,n无变化，等价转化，投料比相等）实例 4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)NH3O2NOH2O起始量(mol)1300等效于( mol,下同)200046假设投料abcd(d=3/2c)等价转化a+c或 (a+2/3d)b+5/4c或 (b+5/6d)00则a、b、c关系
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