化学平衡 CECB
化学平衡
定义
当一定条件下的可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变,达到一种表面静止的状态,叫做化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下的限度,决定了反应在该条件下的最大转化率。
实例


从上图可知:
- 反应物
浓度随时间逐渐降低,
的转化率升高。 - 生成物
浓度随时间逐渐增大。 - 正反应速率因反应物浓度降低而逐渐降低。
- 逆反应速率因产物浓度增大而逐渐增大。
- 反应进行到50秒时,正逆反应速率变为相等,反应体系各物质浓度不再发生变化,可逆反应达到平衡。

%
化学平衡的建立
从浓度对速率的影响角度分析
- 反应开始时
| 浓度 | 速率变化 |
|---|---|
| 反应物浓度最大 | 最大 |
| 生成物浓度最小 | 最小 |
、
关系:
>
- 反应过程中
| 浓度 | 速率变化 |
|---|---|
| 反应物浓度减小 | 减小 |
| 生成物浓度增大 | 增大 |
、
关系:
>
- 达到平衡
| 浓度 | 速率变化 |
|---|---|
| 反应物浓度不变 | 不变 |
| 生成物浓度不变 | 不变 |
、
关系:
=
利用速率-时间(
)图像分析对于可逆反应,不管是只投入反应物,让反应从正反应开始,还是只投入生成物,让反应从逆反应开始,或者同时投入生成物和反应物,让正、逆反应同时开始,在一定条件下都可以达到
=
的状态。在该状态下,单位时间内同一物质的消耗量与生成量相等,各物质的浓度保持不变,即达到了化学平衡状态。
注意:①这里的“一定条件下”是指在一定的温度和压强下。由于反应速率受外界影响,所以一定要指明是在一定条件下,“正反应速率和逆反应速率相等”。
化学平衡状态的特征
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
等:达化学平衡状态时,
=
。动:化学平衡是一种动态平衡,表面静止,但实际上反应并未停止,表示为
=
。定:达到化学平衡状态后,各组分的浓度、百分含量保持不变,不随时间变化而改变。
变:外界条件发生改变时,原平衡状态将被打破,在新的条件下建立起新的平衡状态。