¿Cuáles son el resumen de los puntos de conocimiento del equilibrio químico?
1. Determinación del estado de equilibrio químico.
Como sitio de prueba de alta frecuencia, la mayoría de los estudiantes piensan que es un poco difícil. De hecho, para resolver este problema, solo necesitamos recordar dos puntos: "Uno es positivo y el otro es inverso. consistente con la proporción"; "Las variables permanecen sin cambios y aparece el equilibrio".
2. Constante de equilibrio químico K
(1) El significado, la expresión y los factores que influyen en el valor K.
La expresión de la constante de equilibrio químico es un punto de prueba que aparece a menudo en el examen de ingreso a la universidad. Es un punto de puntuación para la mayoría de los estudiantes. En pocas palabras, el valor K es igual al "producto de la". concentración de equilibrio del producto y del reactivo "Relación", solo que no debemos expresar la concentración de sustancias sólidas y solventes.
Para la constante de equilibrio K, debemos tener en cuenta que su valor sólo se ve afectado por la temperatura; para reacciones endotérmicas y reacciones exotérmicas, el efecto de la temperatura sobre el valor de K también es completamente opuesto.
(2) Aplicación del valor K
Compare la relación entre el valor Q (cociente de concentración) de una reacción reversible en un momento determinado y su constante de equilibrio K, y juzgue la transformación de la reacción en un momento determinado, dirección y magnitudes relativas de las velocidades de reacción directa e inversa.
Utilice el cambio del valor de K afectado por la temperatura para inferir si la reacción reversible es exotérmica o endotérmica.
(3) Cálculo del valor K
El valor K es igual a la relación entre el producto de la concentración de equilibrio y la concentración. Preste atención a dos palabras: una es equilibrio y la otra es. concentración. En general, aquí la concentración no se puede sustituir por la cantidad de sustancia, a menos que el coeficiente de cada sustancia sea 1 antes y después de la reacción.
Para dos reacciones recíprocas, el valor de K está en una relación recíproca; cuando el coeficiente de una reacción reversible se vuelve varias veces el original, el valor de K se vuelve varias veces el original, por ejemplo, la reacción 3 es; compuesto por la reacción 1 y la reacción 2 se forma apilando, entonces el valor K de la reacción 3 es igual al producto de los valores K de la reacción 1 y la reacción 2.
Ejemplo: Coloque NH4I sólido en un recipiente cerrado y se producirá la siguiente reacción a una temperatura determinada: ①NH4I(s)===NH3(g)+HI(g)==; =H2(g)+I2(g). Cuando se alcanza el equilibrio, c(H2)=0,5 mol/L, c(HI)=4 mol/L, entonces la constante de equilibrio de la reacción ① a esta temperatura es ( )
A. 9b． 16C. 20D． 25
3. El problema del equilibrio químico cambiante
Basado en el principio de Le Chatelier, se puede juzgar fácilmente el impacto de los cambios generales en las condiciones sobre el estado de equilibrio.
El impacto del llenado de gas inerte en el estado de equilibrio supone a menudo una dificultad para muchos estudiantes. De hecho, no es difícil resolver este problema siempre que se comprenda una cosa: no es la presión total la que afecta al estado de equilibrio, sino la presión parcial que ocupa el sistema de reacción. Cuando el volumen es constante, se llena con gas inerte y la presión total aumenta (porque el gas inerte ocupa parte de la presión), pero la presión parcial ocupada por el sistema de reacción no cambia y el equilibrio no se mueve; cuando la presión es constante, el gas inerte se llena y la presión total no cambia, pero el gas inerte ocupa parte de la presión, por lo que la presión parcial del sistema de reacción disminuye y el equilibrio se mueve en la dirección donde. la cantidad de material gaseoso aumenta.
4. La relación entre el cambio de equilibrio, la tasa de conversión α y la fracción de cantidad φ de la sustancia.
Por ejemplo: para la reacción N2+3H2?2NH3, en una Sistema de volumen constante, si aumenta La cantidad de N2 moverá la balanza hacia la derecha, α (H2) aumentará, α (N2) disminuirá y φ (N2) aumentará. ¿Piensas por qué? [El aumento en la tasa de conversión de H2 es fácil de entender, pero la tasa de conversión de N2 disminuye. Podemos analizarlo desde la perspectiva de la constante de equilibrio sin cambios] {En este caso, debemos comprender el cambio en la tasa de conversión y la cantidad de. sustancia desde la perspectiva del cambio en la concentración del reactivo. Cambios en las fracciones}
Si las cantidades de N2 y 3H2 se aumentan simultáneamente en el sistema de volumen constante de acuerdo con la relación de las cantidades iniciales de N2 y H2, el equilibrio se desplazará hacia la derecha, α (H2) aumentará, α (N2) aumentará y φ(N2) disminuirá.
¿Piensas por qué? [Aumentar la cantidad de reactivos simultáneamente según la relación de la cantidad inicial equivale a aumentar la presión del sistema] {Es necesario comprender los cambios en varias cantidades desde la perspectiva de los cambios en la presión del sistema de reacción}
Pensando en 2NO2 ?N2O4, si se aumenta la cantidad de NO2 en un sistema de volumen constante, ¿cómo cambiará el α (NO2) final de la reacción y cómo cambiará φ (NO2)?
5. Problema de imagen
(1) Dé la curva de cambio de cantidad o la curva de cambio de concentración de varias sustancias y escriba una ecuación química (basada en la relación de coeficientes igual a la relación de la cantidad convertida)
(2) Según el contenido porcentual de una determinada sustancia, o la curva de cambio de la tasa de conversión con el tiempo en diferentes condiciones, o la curva con presión a diferentes temperaturas (también puede ser bajo diferentes presiones La curva que cambia con la temperatura) determina las características de la reacción, es decir: si la reacción es endotérmica o exotérmica si la cantidad de sustancia gaseosa aumenta o disminuye antes y después de la reacción;
(3) Con base en los cambios en las velocidades de reacción directa e inversa, juzgue los cambios en las condiciones o, dados los cambios en las condiciones, dibuje los cambios en las velocidades de reacción directa e inversa; (La clave es comprender la influencia de la temperatura, la presión, el catalizador y la concentración en la velocidad de reacción y el estado de equilibrio).
6. Utilice la fórmula de tres etapas para calcular la tasa de conversión, la constante de equilibrio, etc. (el núcleo del cálculo radica en: la relación entre la cantidad de conversión es igual a la relación del coeficiente)
Ejemplo: un recipiente cerrado de 2 litros se llena con 1 mol de N2 y 3 moles de H2 y alcanza el equilibrio. después de 3 minutos, en este momento, la presión se vuelve 4/5 del original (o el peso molecular promedio se vuelve 5/4 del original, o en un sistema de presión constante, la densidad se vuelve 5/4 del original), encuentre. la tasa de conversión de equilibrio de N2, la constante de equilibrio K y la fracción de cantidad de H2 en equilibrio encuentre el valor representado por la velocidad de reacción de NH3.
7. Equilibrio equivalente (cuando se alcanza el estado de equilibrio, las fracciones de sustancias correspondientes en los dos sistemas son las mismas)
(1) Equivalencia de volumen constante.
Condición de equivalencia: Después de la unilateralidad, las cantidades de las sustancias correspondientes son completamente iguales. Características de equivalencia: Completamente equivalente (cuando los dos sistemas alcanzan el equilibrio equivalente, las cantidades y concentraciones de las sustancias correspondientes son iguales respectivamente; .)
En condiciones de volumen constante, ① agregue 1molN2 y 3molH2 al sistema ② agregue 2molNH3 ③ agregue 0,5molN2, 1,5molH2 y 1molNH3 (por qué se alcanza el mismo estado de equilibrio se puede explicar desde la perspectiva del equilibrio constantes) ④ Si se agregan 0.3molN2, xmolH2 e ymolNH3 se puede lograr el mismo estado de equilibrio que el sistema. Encuentre x e y.
Supongamos que N2+3H2?2NH3 △H=-QKJ/mol, en un sistema de volumen constante, ① cuando se agregan 1molN2 y 3molH2 para alcanzar el equilibrio, la tasa de conversión de Q1, N2 exotérmico es a② 2molNH3 se agrega para alcanzar el equilibrio, la tasa de conversión de Q2 y NH3 endotérmicos es b. Pregunta: La relación entre Q1 y Q2, la relación entre a y b.
(2) Equivalente de tensión constante.
Condiciones de equivalencia: Después de la unilateralidad, la relación proporcional entre las sustancias correspondientes es la misma. Características de equivalencia: Equivalente (cuando los dos sistemas alcanzan el equilibrio equivalente, las concentraciones de las sustancias correspondientes son iguales y las las cantidades de las sustancias son iguales) Proporción )
En condiciones de presión constante, N2+3H2?2NH3, el sistema ① agrega 1molN2 y 4molH2, y después de alcanzar el equilibrio, la cantidad de NH3 es nmol; 0,5molN2, xmolH2 y ymolNH3. Si después del equilibrio, la cantidad de NH3 es 2 nmol, encuentre los valores de x e y.
(3) Equivalencia de volumen constante para una reacción en la que la cantidad de sustancia gaseosa permanece sin cambios antes y después de la reacción.
Condiciones de equivalencia: Después de la unilateralidad, la relación proporcional de cada sustancia correspondiente es la misma. Características de equivalencia: Equivalente (cuando los dos sistemas alcanzan el equilibrio equivalente, las concentraciones de las sustancias correspondientes son proporcionales y las cantidades de cada sustancia También proporcionales).