2015年電氣工程師考試《普通化學(xué)》知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)平衡

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　　2015年電氣工程師考試《普通化學(xué)》知識(shí)點(diǎn)：化學(xué)平衡

　　一、化學(xué)反應(yīng)的可逆性

　　幾乎所有反應(yīng)都是可逆的，只是有些反應(yīng)在已知的條件下逆反應(yīng)進(jìn)行的程度極為微小，以致可以忽略，這樣的反應(yīng)通常稱之為不可逆。如KClO3加熱分解便是不可逆反應(yīng)的例子。

　　在一定條件下，既能向正方向進(jìn)行又能向逆方向進(jìn)行的反應(yīng)稱可逆反應(yīng)。如反應(yīng)：

　　在高溫下CO與H2O能反應(yīng)生成H2和CO2，同時(shí)H2與CO2也能反應(yīng)生成CO和H2O。對(duì)這樣的反應(yīng)，為強(qiáng)調(diào)可逆性，在反應(yīng)式中常用 代替等號(hào)。

　　可逆反應(yīng)在進(jìn)行到一定程度，便會(huì)建立起平衡。例如，一定溫度下，將一定量的CO和H2O加入到一個(gè)密閉容器中。反應(yīng)開始時(shí)，CO和H2O的濃度較大，正反應(yīng)速率較大。一旦有CO2和H2生成，就產(chǎn)生逆反應(yīng)。開始時(shí)逆反應(yīng)速率較小，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減少，生成物的濃度逐漸增大。正反應(yīng)速率逐漸減少，逆反應(yīng)速率逐漸增大。當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，即達(dá)到平衡狀態(tài)。正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡。

　　二、化學(xué)平衡及特征

　　1、化學(xué)平衡的特征：

　　(1)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。表面上看來反應(yīng)似乎已停止，實(shí)際上正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，只是單位時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)物因正反應(yīng)消耗的分子數(shù)恰等于由逆反應(yīng)生成的分子數(shù)。

　　(2)化學(xué)平衡是暫時(shí)的、有條件的平衡。當(dāng)外界條件改變時(shí)，原有的平衡即被破壞，直到在新的條件下建立新的平衡。

　　2、化學(xué)平衡常數(shù)

　　(1)實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)

　　在一定溫度下液相達(dá)平衡時(shí)，都能建立如下的關(guān)系式

　　生成物濃度冪的乘積，除以反應(yīng)物濃度冪的乘積為一常數(shù)Kc。由上式可見，Kc值越大，表明反應(yīng)在平衡時(shí)生成物濃度的乘積越大，反應(yīng)物濃度的乘積越小，所以反應(yīng)進(jìn)行的程度越高。

　　對(duì)氣體反應(yīng)，還可用氣體的分壓代替濃度。平衡常數(shù)表達(dá)式可寫成Kp，稱壓力經(jīng)驗(yàn)平衡常數(shù)。

　　書寫和應(yīng)用平衡常數(shù)的幾點(diǎn)說明：

　?、倨胶獬?shù)表達(dá)式需與計(jì)量方程式相對(duì)應(yīng)，同一化學(xué)反應(yīng)用不同計(jì)量方程式表示時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式不同，得到的數(shù)值也不同。

　　②純固體與純液態(tài)及水溶液中參加反應(yīng)的水的濃度在平衡常數(shù)表達(dá)式中不出現(xiàn);

　?、?寫入平衡常數(shù)表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度或分壓，必須是在系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)相應(yīng)的值。氣體只可用分壓表示。

　?、?溫度發(fā)生改變，化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)也隨之改變，因此，在使用時(shí)須注意相應(yīng)的溫度。

　　平衡常數(shù)的意義

　?、倨胶獬?shù)是可逆反應(yīng)的特征常數(shù)。對(duì)同類反應(yīng)來說K越大，反應(yīng)進(jìn)行得越完全。

　?、谟善胶獬?shù)可以判斷反應(yīng)是否處于平衡態(tài)和非平衡態(tài)時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向。

　　多重平衡的平衡常數(shù)

　　多重平衡的規(guī)則：在相同條件下，如有連個(gè)反應(yīng)方程式相加或相減得到第三個(gè)反應(yīng)方程式，則第三個(gè)反應(yīng)方程式的平衡常數(shù)為前兩個(gè)反應(yīng)方程式平衡常數(shù)之積或之商。

　　若：③ ==①+ ② 則 K3 = K1 × K2

　　若：③==① - ② 則 K3 = K1/K2

　　3 、平衡常數(shù)與平衡轉(zhuǎn)化率

　　轉(zhuǎn)化率 ： a = 某反應(yīng)物已轉(zhuǎn)化的量/某反應(yīng)物的重量×100%

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