2.2 化学反应的限度（图文版知识清单，不可编辑）化学鲁科版选择性必修1

第2节化学反应的限度 考点1化学反应的限度 一、可逆反应 1.可逆反应的判断： 反应形式相反，反应条件相同 A+B≥C+D 2.可逆反应的特点 (1)同步性：正逆反应同时进行 (2)等同性：反应条件完全相同 88 条件相同 条件相同 (3)共存性 ①反应不可能进行到底，即反应体 系中反应物与生成物共存 60 ②各组分的浓度都大于零 反应体系 3.证明某反应为可逆反应 (1)检验出某种生成物 (2)检验量少的反应物是否有剩余 日- 一时间 量少反应物 4.化学平衡状态的特征 逆：研究对象是可逆反应 动：动态平衡，反应没有停止 等：同一物质的正逆反应速率相等 定：各组分的浓度、百分含量等不再发生变化 变：条件改变，平衡发生移动 二、化学平衡的标志 1.速率标志（本质标志）：V正=V逆 V逆 》。(1)同一组分的生成速率和消耗速率相等 (2)不同物质的正逆反应速率比等于化学计量数之比 2,宏观标志：某些量开始变化，后来不变 (1)一定达到平衡的情况 (2）特殊情形 ①某组分的质量、 物 质的量、浓度、 色不不再变化 ②反应物的转化率不 再变化 ①绝热容器：容器的 ②可逆电池：电流或 时间 温废不变时， 一定 电压等于零时， 达到平衡状态 定达到平衡状态 (3)判断化学平衡状态的常用公式 O混合气体的密度：p-# m气体 m恭一m国成液 V气体 ③气体状态方程： ②混合气体的平均摩尔质量：万=m气体=m总一m国或液 PV nRT n气体 刀气休 》 3.限度标志 (1) 反应物的转化率最大，百分含量最小(2)生成物的产率最大，百分含量最大 Z%个生成物Z的体积分数 Z% 压强 T T2 T; 温度 (4)图像解读 (3)图像获取 ①极限点：刚好达到平衡 ①前提：在多个相同的容器中，加 ②极限点前：非平衡点，受速率控制，加催 入相同量的反应物 化剂，反应物的转化率变大 ②过程：测相同时间内，不同条件 ③极限点后：新平衡点，受平衡控制，加 下相关量，描点绘出图像 催化剂，反应物的转化率不变 化学平衡状态的特殊判断依据与辨析 知识清单 4.几种特殊反应的平衡依据 (1)量比不变型 (2)量相等型 ①反应物或生成物量的比不变， 【特别提醒】 ①反应物和生成物的量相等， 不一定达到平衡状态 ③量不变≠量相 不一定达平衡状态 ②反应物和生成物量的比不变， ≠量或量的比等 ②反应物和反应物的量相等， 定达到平衡状态 于某一具体的数 不一定达平衡状态 (3)等体反应型：3A(g)三2B(g)+C(g) 【特别提醒】 恒温恒压 V变 恒温恒容 对于等体反应， P不变 恒温恒容下压强 始终不变，不能 ①恒温恒压：混合气体的体积 ②恒温恒容：混合气体的压 作为平衡标志。 不变，一定达到平衡状态 强不变，不一定达到平衡状态 (4)固液参与型：2A(g)三2B(g)+C(s) ①混合气体的密度不变，一定达到平衡状态（恒T、V) ②混合气体的平均摩尔质量不变，一定达到平衡状态 (5)固液分解型： 2A(s)=2B(g)+C(g) ①混合气体的密度不变，一定达到平衡 【特别提醒】 p 状态（恒T、V) 对于此类反应， ②混合气体的平均摩尔质量不变，不 气体组分比例恒 定达到平衡状态 定，M和x始终 不变，不能作为 ③某种气体组分的物质的量分数不变， 平衡标志。 不一定达到平衡状态 5.注意平衡标志和平衡特征的区别 (1) 平衡标志 (2)平衡特征 能够说明反应达到平衡状态的某些事实 平衡时存在的某些事实，但不一定能 (判断依据) 用于判断是否达到平衡（状态描述） 考点2化学平移动 一、化学平衡移动概念 1.内容：由于温度、压强、浓度的变化而使可逆反应由一个平衡状态变为 另一个平衡状态的过程。 v(逆) 2.平衡移动方向的判断 v(正) 正向移动 (1)根据速率判断 v(正) v(逆) ①若v(正)>v(逆)，则平衡正向移动。 不移动 ②若v(正)=v(逆)，则平衡不移动。 v(正 ③若v(正)<v(逆)，则平衡逆向移动。 v(逆) 逆向移动 (2)根据结果判断 ①如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大， 则称平衡正向移动或向右移动； 特别提醒：反应速率改变时 ②如果平衡移动的结果使反应产物浓度更小， 平衡不一定移动，但平衡 则称平衡逆向移动或向左移动。 移动时反应速率一定改变。 二、外界条件对化学平衡移动的影响 1、正常情况下的平衡移动 (1)温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动 (2) 浓度：增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 (3) 压强：增大气体反应压强，平衡向气体体积减小的 方向移动 (4)体积：视体积变化为压强变化 ①比较瞬间浓度与所给浓度的相对大小，确定平衡移动方向 ②利用压强对平衡移动的影响，判断系数的关系，确定物质的状态 ③反应：XA(g)+yB(g)=zC(g) 原平衡 c(A)=0.5mol-L-1 体积加倍新平衡 c(A)=0.3mol-L-1 原平衡 体积加倍 逆向移动 平衡移动方向 逆反应 压预减小 (x+y >z) X、y、z的关系 X+y>Z 高中化学知识清单：特殊平衡移动与勒夏特列原理 2.} 特殊情况下的平衡移动 (1)向容器中通入无关气体 ①恒容容器(Constant Volume ②恒压容器(Constant Pressure) N 压强增大 体积增大 浓度减小 ● 浓度不变，速率不变，平衡不移动 速率减慢， 平衡向气体体积增大的方向移动 (2)同倍数改变反应物和生成物浓度 ①恒温恒容 ②恒温恒压 相当于改变压强 瞬间各组分的浓度不变，平衡不移动 (3)不同倍数改变反应物和生成物浓度 ①Q<K ②Q=K ③Q>K 平衡正向移动，V正>V逆 平衡不移动，V正=V逆 平衡逆向移动，V正<V进 3.勒夏特列原理及其应用， (1)原理：改变影响平衡移动的一个条件，平衡向减器该条件方向移动 (2）前提：必须存在可逆过程（存在平衡）≥ 我注 【特别提醒】①催化剂不能使平衡移 (3)必须有平衡移动，且实际移动方向符合理论移动方向 动，无法用勒夏符列原理解程。 (4)“加的多，剩的多”原理 [特别提腿]②等体反应改变压强，平 衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。 ①增大X的浓度，新平衡时c(X)一定比原平衡时的大 ②增大压强，新平衡时P一定比原平衡时的大 ③升高温度，新平衡时T一定比原平衡时的大 (⑤)“单一气体型”反应的特殊性 (6)“单侧气体型”反应的特殊性 ①反应形式：A(s)=xB(s)+yC(g) ①反应形式：A(S)=xB(g)+yC(g) ②改变压强、同倍数改变浓度，平衡移动， 6 新平衡时P、c*不变 ②改变正强、浓度，平衡移动， ③改变一种气体浓度，平衡移 新平衡时P、C*不变 动，新平衡时c*变大 高中化学知识清单：化学平衡移动与“比量”的影响 三、平衡时浓度变化对"比量” 的影响 1.恒温下浓度变化对转化率和百分含量的影响 (1)恒容：同倍数增大反应物或产物浓度，相当于增大压强 ①m+n>p+q,反应物转化率变大，百分含量降低；生成物的产率变大，百分含量升高。 ②m+n=p+q,反应物转化率不变，百分含量不变；生成物的产率不变，百分含量不变。 ③m+n<p+q,反应物转化率变小，百分含量升高；生成物的产率变小，百分含量降低。 (2)恒压：同倍数增大反应物或产物浓度，体积变化相应倍数，浓度不变，平衡不移动 (3)反应物多种，加谁谁的转化率变小，其余的变大 2.投料比对转化率和百分含量的影响 (1)反应物转化率相等的唯一条件：投料比=化学计量数比 (2)生成物含量最大的条件：投料比=化学计量数此 (3)催化剂的组成不变：投料比=化学计量数比mA(g)+nB(g)=pC(g)+gD(g) C的平衡体积分数 ①a、b、c三点A的转化率：a>b>c ②a、b、c三点B的转化率：c>b>a n(A)起始 @6点2A验-m n(B)起始 n n(B)起始 3.容器类型对转化率和百分含量的影响 (1)起始量完全相同，非等体反应 ①反应物的转化率：恒压容器>恒容容器>绝热容器 ②产物的百分含量：恒压容器>恒容容器>绝热容器 恒压容器 恒容容器 (2)起始量完全相同，等体反应 ①反应物的转化率：恒压容器=恒容容器>绝热容器 ②产物的百分含量：恒压容器=恒容容器>绝热容器 绝站容器 考点3化学平衡常数及相关计算 一、 化学平衡常数 1、定义 (1)条件：一定温度下一个可逆反应达到化学平衡状态时 (2)叙述： 生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度的系 数次幂之积的比值，叫化学平衡常数 [浓度] [浓度] (3)符号：K 2、表达式 (1)aA (g)+bB (g)cC (g)+dD (g) A(固体和液体不列入平衡常数表达式) K= [C]x [D]d [A]aX[B]b ⑧ D (3)单位： (mol-L-1)(c+d)-(a+b) 3、意义 (1)对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度； (2)平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。 K值 <10-5 10-5~105 >105 反应程度 很难进行 名反应可逆 ◇进行完全 4、 影响因素 (1)内因：反应物的本身性质（某一具体反应）。 →K (2)外因：反应体系的温度，升高温度 放热反应：K值减小 吸热反应：K值增大 5、计算时注意问题（特别提醒） (1)平衡量必须为平衡时的浓度 (2)等体反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度 (3)恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数 化学反应原理 平衡与速率常数知识清单 6.浓度熵(Qc) Qc= cc(C)xcd (D) ca(A)×cb(B) (1)浓度为任意时刻的浓度 (2）意义：Q越大，反应逆向进行的程度越大 (3)应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 关系 反应方向 速率关系 Q>K 反应逆向进行（←) V:<V逆 Q=K 反应达到平衡状态（会） V:=V进 Q<K 反应正向进行（→) V正>V逆 7平衡常数与书写方式的关系 二、速率常数和平衡常数的关系 1. 基元反应： 操作 焓变关系 平衡常数 (△H) 关系(K) aA (g)+bB (g)cC (g)+dD (g) 1 正逆反应 △H逆=-△H正 K正K逆=1 2.速率方程 (1)抽象化速率方程 2 化学计量数 安成n倍 △H'=n△H K=K V正=k正ca(A)cD(B) V逆=k逆c(C)cd(D) 3 反应③=反 (2）具体化速率方程 应①+反应② △H3=△H1+△H2 K3=K1K2 VA正=kE·c(A)cb(B) 反应③=反 Vc逆=k逆c(C)小cd(D) 应①-反应② △H3=△H1-△H2 K3-K2 3.速率常数和平衡常数的关系 (1)抽象化：平衡条件V正=V逆 反应③=aX 反应0- 5 Ar-aAH,r 作 k-c(C)×cd(D K 反应② k逆 ca(A)×cb(B) 高中化学：化学平衡原理与计算知识清单 (2) 平衡条件 VA正= a k延=&x cc(C)x ca(D) =a×Kc a 0≠0 vc逆 k逆 cca(A)x cb(B) 35 (3)升温对k正、k逆的影响 ①放热反应：K值减小 k征值增大 ◆ k正值增大 [特别提醒】 k逆值增大 ·k进变化更大 升高温度，无论吸热还是 放热反应，正、逆反应 ②吸热反应：K值增大 速率常救均增大，但增 大的程度不同。 k正值增大 k逆值增大 →K变化更大 三、化学平衡的有关计算 1.常用计算公式 0.0 (1)反应物的转化率 (2) 某组分的百分含量 某物质反应的量 某组分的量 ×100% 含量= ×100% 该物质的总量 混合物的总量 ①常见量：体积分数、 物质的量分数 ②关系式：体积分数=物质的量分数 (3)气体状态方程：PV=nRT 气体相关比值 条件 公式 文字叙述 同温同压 业== V2 气体体积比=物质的量比=分子数比 n2 N2 同温同容 B== 气体压强比=物质的量比=分子数比 P2 n2 N2 同温同压 =_2_ 气体密度比=气体体积反比= 同质量 P2 Vi n1 N1 物质的量反比=分子数反比 2.计算模式一“三段式” 1 (1)确定反应物或生成物的起始加入量。 团 (2) 确定反应过程的变化量。 (3) 确定平衡量。 凸 (4) 依据题干中的条件，建立等量关系进行计算。 反应 起始量/mol 转化量/mol 平衡量/mol a:m ↓-ax m-ax b:n ↓-bx n-bx aA (g)+bB(g)cC (g)+dD (g) C: 0 ↑+cx cx d:0 个+dx dx ①反应物转化率 普 (B)=bxx100% n ②C的体积分数 p'(C)= cx ×100% m-ax+n-bx+cx+dx ③反应前后气体的压强比 P始=几始 m+n n平 m-ax+n-bx+cx+dx (恒温恒容) ④反应前后气体的体积比 V始=」 始= m+n V平 n平 m-ax+n-bx+cx+dx (恒温恒压) ⑤反应前后气体的密度比 P验=V平= 平 m-ax+n-bx+cx+dx P平 地 n给 m+n (恒温恒压) Pa Au Rg PbA顶