平衡
化学平衡是高二化学原理的核心。最容易出错的地方,不是勒夏特列原理不会背,而是不会分清:条件一变,先变的是速率;平衡移动是后续结果。
学习目标
- 会判断一个体系是否达到化学平衡。
- 会分析浓度、压强、温度、催化剂对平衡的影响。
- 会区分速率变化、平衡移动和平衡常数变化。
- 会用平衡思想解释工业生产条件选择。
核心概念
1. 化学平衡的本质
化学平衡是可逆反应在一定条件下达到的动态平衡状态。
特点:
- 正反应和逆反应都还在进行;
- 正、逆反应速率相等;
- 各组分浓度保持不变。
2. 平衡移动分析顺序
更稳的思路是:
- 外界条件改变;
- 某一方向速率先发生改变;
- 原平衡被破坏;
- 体系向减弱这种改变的方向移动;
- 建立新平衡。
3. 各条件作用
- 浓度:增大某反应物浓度,平衡常向消耗该物质方向移动;
- 温度:升温有利于吸热方向;
- 压强:只对有气体且前后气体物质的量不同的反应明显;
- 催化剂:通常只改变达到平衡的速度,不改变平衡位置。
典型例题
例 1:催化剂能否提高转化率
通常不能。催化剂主要改变达到平衡所需时间,不改变平衡组成。
例 2:放热反应升温
升温相当于加入“热”这一因素,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动。
例 3:为什么“正反应速率增大”不等于“平衡正向移动”
因为条件改变后正逆反应速率可能都增大,关键要比较谁增大得更多。
易错点
- 以为平衡时反应停止。
- 看见压强变化就一定判平衡移动。
- 催化剂增速就误判转化率提高。
- 只会背方向,不会结合反应特点分析。
规则总结
- 平衡是动态的,不是静止的。
- 速率变化是瞬时的,平衡移动是最终结果。
- 温度改变时,平衡常数才可能变化。
练习题
- 基础题:化学平衡是静止状态吗?
- 提高题:放热可逆反应升温时平衡向哪个方向移动?
- 提高题:为什么催化剂一般不改变平衡位置?
- 综合题:说出分析平衡移动时最稳的步骤。
参考答案
- 不是,是动态平衡。
- 向吸热方向,即逆反应方向。
- 因为它通常同时改变正逆反应速率,不改变体系最终平衡组成。
- 看条件改变、看速率先变、比较正逆速率、判断平衡最终移动方向。