004化学平衡

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化学平衡名词解释

化学平衡名词解释

化学平衡名词解释化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应的正、逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。

可用ΔrGm=ΣνΑμΑ=0判断,μA是反应中A物质的化学势。

根据勒夏特列原理,如一个已达平衡的系统被改变,该系统会随之改变来抗衡该改变。

化学平衡是—种动态平衡。

一般用可逆反应中正反应速率和逆反应速率的变化表示化学平衡的建立过程。

化学平衡的本质:正反应速率等于逆反应速率。

概念基本含义化学平衡的建立是以可逆反应为前提的。

可逆反应是指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应。

绝大多数化学反应都具有可逆性,都可在不同程度上达到平衡。

化学平衡则是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正、逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。

可用ΔrGm=ΣνΑμΑ=0判断,μA是反应中A物质的化学势。

根据吉布斯自由能判据,当ΔrGm=0时,反应达最大限度,处于平衡状态。

根据勒夏特列原理,如一个已达平衡的系统被改变,该系统会随之改变来抗衡该改变。

通常说的四大化学平衡为氧化还原平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、酸碱平衡。

化学平衡在分析化学中有着极为重要的应用。

平衡常数化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。

反应a A(g)+b B(g) = c C(g)+d D(g),K=(C c×D d)/(A a×B b) 平衡移动在化学反应条件下,因反应条件的改变,使可逆反应从一种平衡状态转变为另一种平衡状态的过程,叫化学平衡的移动。

化学平衡发生移动的根本原因是正逆反应速率不相等,而平衡移动的结果是可逆反应到达了一个新的平衡状态,此时正逆反应速率重新相等(与原来的速率可能相等也可能不相等)。

人教版高中化学选修四 化学平衡 课件

人教版高中化学选修四 化学平衡  课件

人教版高中化学选修四化学平衡课件人教版高中化学选修四是一门专注于化学反应原理的课程,其中涉及到了化学平衡的相关知识。

化学平衡是化学反应中一个重要的概念,它描述了在一定条件下,化学反应正反两个方向的速率相等,从而达到动态平衡的状态。

在人教版高中化学选修四中,化学平衡的知识点主要包括以下几个方面:1、化学平衡的原理化学平衡的原理是建立在化学反应速率理论基础上的。

在一定条件下,化学反应的速率取决于反应物质的浓度和温度。

当反应正向进行的速率和逆向进行的速率相等时,反应就达到了平衡状态。

这个状态下的反应物质浓度不再发生变化,反应也就停止了。

2、化学平衡常数化学平衡常数是描述化学平衡状态的一个重要参数,它反映了在一定温度下,反应物和生成物浓度比值的关系。

根据质量作用定律,化学平衡常数可以用来表示反应物和生成物之间浓度关系的变化对反应速率的影响。

3、影响化学平衡的因素温度、压力、浓度等因素都会影响化学平衡的状态。

其中,温度升高会使反应速率加快,平衡状态向正向进行;反之,温度降低会使反应速率减缓,平衡状态向逆向进行。

压力对平衡的影响则比较复杂,需要具体问题具体分析。

浓度变化也会影响平衡状态,增加反应物浓度会使平衡状态向正向进行,而增加生成物浓度则会使平衡状态向逆向进行。

4、化学平衡的应用化学平衡的理论应用广泛,不仅可以用于解释日常生活中的一些化学现象,还可以用于指导工业生产过程。

例如,在化工生产中,通过调节反应条件来控制化学平衡,可以提高产物的产率和纯度,降低副反应的发生,从而达到优化生产过程的目的。

总之,人教版高中化学选修四中的化学平衡知识点是化学学科中的一个重要理论,它不仅可以帮助我们更好地理解化学反应的本质,还可以指导我们解决一些实际问题。

在学习化学平衡时,我们需要深入理解其原理和相关概念,掌握计算方法和应用技巧,以便更好地应用于实践。

化学平衡的定义和描述

化学平衡的定义和描述

化学平衡的定义和描述化学平衡是指一个化学反应达到了一种稳定的状态,其中反应物和生成物之间的浓度和反应速率保持恒定,不发生明显的变化。

化学平衡是一种动态平衡,虽然反应物和生成物的浓度保持不变,但是反应仍在进行。

1. 化学平衡的基本概念化学平衡是指在封闭的体系中,反应物和生成物之间的相对浓度保持恒定。

在一个化学反应中,反应物相互转化为生成物,但是反应物和生成物的浓度会随时间发生变化,直到达到化学平衡。

在化学平衡状态下,前向反应和逆向反应的速率相等,而且反应物和生成物的浓度保持不变。

2. 化学平衡的假设化学平衡的描述基于以下几个假设:- 封闭体系:化学反应发生在一个封闭的体系中,不受外界环境的影响。

- 可逆反应:反应物可以相互转化为生成物,并且生成物也可以再转化为反应物。

- 动态平衡:尽管反应物和生成物的浓度不发生变化,但是反应仍在进行,前向反应和逆向反应的速率相等。

这意味着反应物和生成物的摩尔比例保持不变。

- 温度的影响:温度对化学平衡有重要影响,改变温度可以改变平衡位置。

3. 平衡常数化学平衡可以用平衡常数来描述,平衡常数(K)是反应物浓度和生成物浓度的比值的乘积,每个物质的浓度用方括号表示。

对于一个一般的化学方程式:aA + bB ⇌ cC + dD平衡常数(K)的表达式为:K = [C]^c × [D]^d / ([A]^a × [B]^b)平衡常数的大小表明了反应物与生成物之间的相对浓度,当K大于1时,反应物浓度高于生成物浓度;当K小于1时,反应物浓度低于生成物浓度;当K等于1时,反应物和生成物的浓度相等。

4. 影响化学平衡的因素以下因素可以影响化学平衡:- 反应物浓度:增加或减少反应物的浓度会导致平衡位置的偏移,达到新的平衡。

- 温度:改变温度会改变平衡常数的数值,进而影响平衡位置。

- 压力(对于气体反应):改变气体反应的压力会导致平衡位置的改变。

- 催化剂:催化剂可以加速反应到达平衡的速率,但不改变平衡位置。

高中化学知识点—化学平衡

高中化学知识点—化学平衡

高中化学知识点—化学平衡在高中化学的学习中,“化学平衡”是一个非常重要的概念。

它贯穿于化学反应原理的多个方面,对于理解化学反应的进行程度、反应条件的影响以及化学工业生产中的优化等都具有关键意义。

首先,咱们来聊聊什么是化学平衡。

想象一下,在一个封闭的容器里,进行着一个化学反应。

一开始,反应物的浓度很高,生成物的浓度很低,反应朝着生成生成物的方向快速进行。

但随着时间的推移,反应物不断减少,生成物不断增多,到了某个时刻,反应达到了一种特殊的状态:反应物生成生成物的速率和生成物重新变回反应物的速率变得相等。

这个时候,体系中各物质的浓度不再发生明显的变化,就好像反应“停止”了一样,但实际上反应并没有停止,而是正反应和逆反应仍在持续进行,只是速率相等,这就是化学平衡状态。

化学平衡具有一些显著的特征。

其中一个重要的特征就是“动”,虽然各物质的浓度不再改变,但正逆反应一直在进行,动态平衡是化学平衡的本质。

还有“等”,也就是正反应速率等于逆反应速率。

“定”也是关键,达到平衡时,各组分的浓度保持恒定。

以及“变”,如果改变影响平衡的条件,比如温度、压强、浓度等,平衡就会发生移动,重新建立新的平衡。

那化学平衡的判断依据是什么呢?这得从几个方面来看。

如果对于同一种物质,它的生成速率和消耗速率相等,那基本可以判断达到了平衡。

对于不同物质,它们的反应速率之比等于化学计量数之比,并且方向相反,也能说明达到了平衡。

再看体系中各物质的浓度,如果不再发生变化,那也是平衡的标志之一。

另外,对于有气体参与的反应,如果体系的压强不再改变,或者气体的平均相对分子质量不再变化,也可能意味着达到了平衡。

接下来,咱们说一说影响化学平衡的因素。

温度就是一个很重要的因素。

对于吸热反应,升高温度会使平衡向正反应方向移动;对于放热反应,升高温度则会让平衡向逆反应方向移动。

压强也有影响,对于有气体参与且反应前后气体分子数发生变化的反应,增大压强会使平衡向气体分子数减小的方向移动。

高中化学知识点—化学平衡

高中化学知识点—化学平衡

高中化学知识点—化学平衡化学平衡是研究化学反应过程中物质浓度或压力的动态平衡态的一个重要概念。

了解化学平衡的基本原理对理解化学反应的方向性以及影响化学平衡的因素至关重要。

一、化学平衡的定义化学平衡是指在封闭系统中,当化学反应达到动态平衡时,反应物的浓度(或气压)不再发生变化。

在化学平衡下,正向反应和逆向反应以相同的速率进行,但不一定是以相等的量进行。

这时,反应物和生成物的浓度之间的比值称为平衡常数(Kc)。

二、平衡常数的计算平衡常数(Kc)可以通过反应物和生成物浓度之间的比值来计算。

对于一般的反应:aA + bB = cC + dD,其平衡常数表达式为:Kc =[C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b,其中方括号表示物质的浓度。

三、平衡常数的意义平衡常数是描述化学反应的方向性的一个重要参数。

当Kc > 1时,平衡位置偏向生成物一侧,反向反应相对较弱;当Kc < 1时,平衡位置偏向反应物一侧,正向反应相对较弱;当Kc = 1时,正向反应和逆向反应的速率相等,平衡位置处于中性态。

四、化学平衡的影响因素1. 浓度变化:增加反应物浓度或减少生成物浓度会导致平衡位置向生成物一侧移动,反之亦然。

2. 压力变化:对于气相反应,增加总压力会导致平衡位置向物质摩尔数较少的一侧移动。

但如果反应物和生成物的摩尔数相等时,压力变化对平衡位置的影响较小。

3. 温度变化:增加温度会促进吸热反应,而减少温度会促进放热反应。

这是因为根据热力学第一定律,热量可以看作是一种能量,温度的变化会影响反应物和生成物之间的能量差。

4. 催化剂的作用:催化剂可以提高反应速率,但不改变反应的平衡位置。

五、Le Chatelier原理Le Chatelier原理是用来描述化学平衡系统对外界扰动的应对方式。

它表明,当一个封闭系统处于平衡态时,如果受到扰动,系统将会通过变化反应物和生成物的浓度以及平衡位置的移动来抵消这种扰动,以维持新的平衡态。

什么是化学平衡

什么是化学平衡

什么是化学平衡化学平衡是指在化学反应中,反应物与生成物的浓度(或者压强与液体饱和度)达到一种稳定状态的情况。

在化学平衡状态下,反应物的转化速率与生成物的反转化速率相等,即正反应和逆反应同时进行,并且它们之间的速率相等。

化学平衡是一种动态平衡,虽然反应物和生成物的浓度(或者压强与液体饱和度)不再随时间发生变化,但是反应物和生成物之间的相互转化仍然在进行。

在化学平衡时,系统中的物质组成保持不变,但是并不意味着反应已经停止。

化学平衡的条件可以通过利用Le Chatelier原理进行调节。

根据Le Chatelier原理,当一个化学系统处于平衡状态,一旦该系统受到外界的扰动,系统会倾向于抵抗这种变化,通过调整反应物和生成物的浓度(或者压强与液体饱和度)重新达到平衡。

改变反应物浓度是调节化学平衡的一种常见方法。

当增加某个反应物的浓度时,系统会倾向于增加该反应物的反应速率,以减少其浓度,重新达到平衡。

同样地,当减少某个反应物的浓度时,系统会倾向于减少该反应物的反应速率,以增加其浓度,重新达到平衡。

改变温度也可以影响化学平衡。

根据Le Chatelier原理,当增加系统的温度时,平衡反应会倾向于吸热反应。

反之,当降低系统的温度时,平衡反应会倾向于放热反应。

这是因为温度的增加或降低会改变反应物和生成物的反应速率常数,从而使系统重新达到平衡。

除了改变反应物浓度和温度外,改变压强(对于气体反应)和添加催化剂也可以影响化学平衡。

在气体反应中,改变总压会影响到各个气体的分压,从而影响反应的平衡位置。

而添加催化剂则可以提高反应速率,但不会改变反应物和生成物的浓度(或者压强与液体饱和度)达到的平衡状态。

化学平衡对于理解和控制化学反应具有重要意义。

通过研究化学平衡,我们能够了解到反应物和生成物浓度之间的关系,以及如何在实际应用中调控化学反应的平衡位置。

这对于工业生产、环境保护等领域都有着重要的应用价值。

总结起来,化学平衡是指在化学反应中,反应物与生成物的浓度(或者压强与液体饱和度)达到稳定状态的情况。

化学平衡知识点

化学平衡知识点

化学平衡知识点化学平衡是指化学反应中,反应物和生成物之间的浓度或者压力保持不变的状态。

在平衡态下,虽然反应物和生成物仍然发生反应,但是反应速率达到了一种动态的平衡,使得反应前后的物质总量保持不变。

化学平衡的基本特征有以下几点:首先,在达到平衡状态时,反应物的浓度或者压力会保持不变;其次,在平衡态下,正向反应和逆向反应的速率相等;最后,平衡态下,系统的各种宏观性质都保持不变,比如温度、压力等。

化学平衡的影响因素主要包括温度、浓度、压力和催化剂。

首先,温度的升高会增加平衡态下逆向反应的速率,导致生成物的浓度下降;而温度的降低则会使得正向反应的速率增加,生成物的浓度增加。

其次,浓度的变化实际上是由化学反应速率决定的,浓度增加有助于正向反应,而浓度减少则会导致逆向反应。

压力对平衡态的影响主要取决于反应物和生成物的气体分子数目之比,增加压力可以促使反应向气相中分子数较小的一方偏移。

最后,催化剂可以加速正向反应和逆向反应的速率,并且催化剂在化学反应中不发生永久性的变化。

利用平衡常数可以定量描述一个化学反应达到平衡时反应物和生成物的浓度或者压力之间的关系。

平衡常数K的大小与反应物和生成物的物质浓度或者气体压力之间的关系密切相关。

在一个由n个物质构成的平衡反应中,K的表达式可以用反应物和生成物浓度或者压力的乘积之比表示。

平衡常数K如果大于1,表示反应向生成物方向偏移;如果小于1,表示反应向反应物方向偏移。

化学平衡对于实际应用具有重要的意义。

例如,在工业生产中,化学平衡可以用于控制反应的进行和产物的合成;在环境保护方面,了解化学平衡可以用于控制污染物的生成和减少有害物质的排放。

此外,化学平衡也对于了解化学反应的本质和动力学过程具有重要的作用。

总之,化学平衡是化学反应动态平衡的一种状态,反应物和生成物之间的浓度或者压力在达到平衡态时保持不变。

化学平衡受到温度、浓度、压力和催化剂等因素的影响,利用平衡常数可以定量描述反应物和生成物之间的关系。

了解化学反应中的化学平衡

了解化学反应中的化学平衡

了解化学反应中的化学平衡化学平衡是指在封闭系统中,当化学反应达到一定条件时,反应物与生成物之间的物质浓度或压力保持稳定的状态。

在这种状态下,虽然反应仍然进行,但是反应速率的前后变化不再明显,总体上看,反应物与生成物的浓度趋于不变。

化学平衡是化学反应中重要的概念,对于反应动力学的研究和实际应用具有重要意义。

一、化学平衡的特征化学平衡具有以下几个特征:1. 反应物与生成物浓度稳定:在化学平衡状态下,反应物与生成物浓度保持不变,即反应物的消耗速率等于生成物的产生速率。

2. 正逆反应速率相等:在达到平衡时,正向反应速率与逆向反应速率之间存在一个动态平衡,两者速率相等。

3. 平衡位置不变:当一定条件下达到平衡后,反应物与生成物的比例将保持不变,称为平衡位置。

4. 平衡常数:对于一个化学反应,当达到平衡时,可以根据化学平衡式的系数来定义平衡常数K,K值与反应温度有关。

二、化学平衡的原理化学平衡的原理可以从热力学和动力学的角度解释。

1. 热力学原理:根据熵增原理,化学平衡的状态具有最高的熵。

在化学平衡下,反应物与生成物的混乱程度达到最大,而系统的总能量也表现为最稳定状态。

2. 动力学原理:在反应物与生成物浓度变化的过程中,反应速率逐渐减慢,直至达到一个稳定状态。

达到化学平衡时,正逆反应速率相等,反应物与生成物浓度保持稳定。

三、影响化学平衡的因素化学平衡受以下几个因素的影响:1. 温度:温度是影响化学平衡的重要因素。

通常情况下,温度升高会促使反应向正向进行,而温度降低则有利于逆向反应。

根据平衡常数的表达式,温度变化会改变平衡常数的数值。

2. 压力:对于气态反应,压力的变化也会影响化学平衡。

当反应物与生成物的摩尔数不等时,通过改变压力,可以向数量较少的物质方向移动,以达到平衡。

3. 浓度:浓度的改变同样会对化学平衡产生影响。

增加反应物浓度会促使逆向反应进行,而增加生成物浓度则有利于正向反应。

4. 催化剂:催化剂是可以加速化学反应速率的物质,对化学平衡的位置本身没有影响,只能加速达到平衡的速度。

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[C ] c [ D ]d kc [ A]a [ B ]b
这时浓度项为平衡时的数值。Kc为温度的 函数,称为浓度平衡常数。平衡常数总是 反应产物的浓度(为分子)和反应参与物 的浓度(为分母)之商 。
2.从自由焓来推导平衡常数
下面讨论化学反应达到平衡时,反应物和生成物浓度之 间的定量关系。 恒温,恒压有下列反应: a,b,l,m是摩尔数,这个化学反应的自由焓变化为:
其中,[A]和[B] 表示反应参与物质的浓度( mol/l ),K1为比例常数。同样逆反应的速率V2可 表示为
V2=K2 · [C][D] ,其中K2为比例常数。
在平衡时V1=V2 ,即
K1·[A][B]=K2 · [C][D]
K [C ][D ] K K [ A][B ]
1 2
其中K为一定温度下反应的平衡常数。 对任何可逆反应,可由一般形式表 示为 aA+bB cC+dD (5-1-1)
RT ln al L a m M a a A ab B
定义 :
a a k ( ) a a
l m L M a b A B
K-平衡常数
化学平衡时ΔG=0,故ΔG0=-RTlnK
aL a m M G RT ln K RT ln a RT ln K RT ln Q b a A a B

l
a L a M a A a B 1
则lnJ=0 ,同样得到ΔG0=-RTlnK (标准自由焓的变化) ∵ΔG0=ΔG0(T) ∴k=k(T),与温度有关 下面推导k与T的关系:
由 G G ( ) P S G H T ( )P T T
G G H T P T
G lGL mGM aGA bGB
aA bB lL mM
所有反应物和生成物都处于标准状态时有:
G 0 lGL mGM aGA bGB
0 0 0 0
两式相减有: G 0 G l (GL0 GL ) a(G A0 G A ) lRT ln aL mRT ln aM aRT ln a A bRT ln aB
将lgk――1/T绘成一条直线,斜率为-ΔH0/19.1471,如果在T1 到T2范围内积分,而K1及K2分别是T1及T2时的平衡常数,
K2 H 0 T2 T1 lg( ) ( ) K1 2.303R T1 T2
K2 H 0 T2 T1 ln( ) ( ) K1 R T1 T2
三、某些反应的平衡常数的特定名称
1、活度积常数(沉淀溶解平衡)
对于一定温下难(微)溶强电解质AmBn(s)在溶液中的沉
淀与溶解间多相离子的动态平衡关系式:
AmBn(s) mAn+ (aq) + nBm-(aq)
由于纯固相的活度可视为1,故
Ka
a mn a n m
A B
a Am Bn
a mn a n m
二、平衡常数的几种表达形式和关系
1、对于均相反应,由于稀溶液中活度a等于浓度C,则
[C ] c [ D ]d kc [ A]a [ B ]b
2、若是在气相中的反应,则平衡常数为分压平衡常数Kp
以气态反应参与物和反应产物的分压表述
P p K P P
c C P a A
d D b
B
由于浓度Ci与分压Pi的关系为 Pi Ci RT ,则
第4章 化学平衡与化学反应动力学
§ 4.1 平衡常数 § 4.2 范霍甫方程 § 4.3 金属的氧化 §4.4 金属的渗碳和渗 氮
§4.6 优势区图(stability diagram)
§4.6电动势与自由焓的关系 §4.7化学反应动力学
某些化学反应可以同时从正反两个方向进行, 在一定条件(温度、压力、浓度等)下,当正 反两个方向的反应速度相等时,体系就达到了 平衡状态。
A B
若AmBn(s)为弱电解质,
AmBn(s) mAn+ (aq) + nBm-(aq)
[ An ]m [ B m ]n Kc [ Am Bn ]
式中AmBn的浓度可视为常数,故有常数
K sp [ An ]m [ B m ]n
化学反应的平衡状态是反应进行的限度,是研 究反应可能性问题的关键。
§ 4.1
一.平衡常数
平衡常数
1.从质量作用定律来推导平衡常数 C.M.Guldberg 和P.Waage于1867年建立化学 平衡的质量作用定律,申述一定温度下反应速率正 比于反应物质活化质量的乘积。 在A+B C+D的平衡反应中,由A 和B经反 应产生C和D时,其速率V1按质量作用定律应表为 V1=K1·[A][B]
KP (CC c )(C d D ) RT (c d ) (C aC )(C b B ) RT (a b)

KP=KC(RT)n
其中,n=(c+d)-(a+b)。 又根据道尔顿分压定律 Pi Pxi (P为总压力,xi 为组分的摩尔分数),则
KP pC c p d D p aC pb B xC c x d D x a C xb B p (c d ) p ( a b) K x Pn
dT __范霍莆等压方程 2
d ln K 0 dT
从上式可以看出,对于放热反应ΔH0<0,
即升高温度则K下降,平衡向反应物方向移动;或者说升高 温度平衡向吸热方向移动;吸热反应可类推。
K与P无关,积分(△H0为常数时):
H ln K C, RT
0
H 0 lg K C' 2.303RT
将△G/T对T 取偏导:
(G / T ) H [ ]P 2 T T
同理
(G 0 / T ) H 0 [ ]P 2 T T
对ΔG0=-RTlnK求偏导 : 所以
ln K 1 (G / T ) ( )P RT
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