可逆反应达到平衡状态的几种判断方法
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可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡作为一个高频考点,多数同学认为稍有难度,其实要解决这个问题,也不难小编在这里整理了相关知识,快来学习学习吧!可逆反应与化学平衡状态考点汇总1.化学平衡研究的对象——可逆反应(1)在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,称为可逆反应。
在可逆反应中使用。
可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应,对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反的反应则不能认为是可逆反应。
(2)特点:三同一小①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
2.化学平衡状态一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称之为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
(1)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
3.化学平衡状态的特征4.化学平衡状态的判断(1)动态标志:v正= v逆≠0①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
(2)静态标志:各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变;②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变;③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
(3)综合分析举例mA(g)+nB(g)===pC(g) +qD(g)状态混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A,同时生成 m mol A,即v正=v逆平衡在单位时间内消耗了n mol B,同时生成p mol C不一定平衡vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了n mol B,同时消耗了q mol D不一定平衡压强m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)平衡m+n=p+q时,总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均Mr一定,当m+n≠p+q时平衡相对分子质量(Mr)Mr一定,当m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化,在其他条件不变的情况下,体系温度一定平衡密度密度一定不一定平衡颜色含有有色物质的体系颜色不再变化平衡极端假设法确定物质的浓度范围(1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系各物质同时共存。
化学平衡判定规律小结摘要:在教学实践中发现,学生对于判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态的理解和掌握存在困难,但有些资料的内容理论性强,学生不容易理解,本文在此结合自身体会,对判定规律及其理解方法加以小结。
关键词:可逆反应化学平衡化学反应速率在高中化学教学实践中发现,很多学生在学习化学平衡时,对如何判定化学反应是否达到了化学平衡状态理解不透彻,做题时不能做出准确的判断,为此,笔者结合自身的教学经验和体会,现总结如下。
化学平衡状态是指在一定条件下,可逆反应中,当正、逆反应速率相等时,反应体系中各物质的浓度保持不变的状态,即在给定条件下,反应达到了“限度”。
规律一:正、逆反应速率相等对于可逆反应,正反应是反应物向生成物转化的方向,即反应物的质量(或物质的量)减少、生成物的质量(或物质的量)增加的方向,所以,υ(正)可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
反之,υ(逆)可以用单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少来表示。
即同一物质既可以表示正反应速率又可以表示逆反应速率。
以aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)反应为例:1.同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。
υ(A消耗)=υ(A生成),υ(C消耗)=υ(C生成)。
2.两种物质表示的相反方向的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
例如:当υ(A消耗):υ(B生成)=a:b 时,因为同方向各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,υ(A消耗):υ(B消耗)=a:b,所以得出结论:υ(B消耗)=υ(B生成),达到平衡。
规律二:各组分的质量或浓度保持不变若A的消耗速率等于生成速率,则A的质量保持不变,即达到平衡状态。
此刻,其他物质的质量也不变,则A的含量保持不变,即各组分的含量均保持不变。
反应中的任一物质,其质量、物质的量、质量分数、物质的量分数或气体的体积分数保持不变,均可以作为判断达到化学平衡状态的标志。
规律三:用“变量”判断平衡状态“变量”即未达到平衡时不断变化,达到平衡就保持不变的量。
化学平衡状态判断方法大全化学平衡状态的判断是一个非常重要、也较有难度的知识点。
本文对化学平衡状态的判断方法进行了较为全面的归纳。
下面就来跟着小编一起学习一下吧。
化学平衡状态判断方法大全一、判断化学平衡状态的标志1、什么是化学平衡状态化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里,正反应速率=逆反应速率,反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
2、平衡状态的判断方法 :(1)直接判定: V正=V逆①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必须是不同方向的速率。
即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才能判断是平衡状态。
例1、可逆反应:2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是 ( B )A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态例2、判断在可逆反应2HI(g) =H2(g)+I2(g)中能判断达平衡状态的有2molH-I键断裂就有1molH-H生成( 错误 )(2)间接判定:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且系数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
总之:能变的量保持不变说明已达平衡。
1化学平衡状态的判断1.可逆反应:在密闭容器反应,达到平衡状态的标志是单位时间内生成的同时生成单位时间内生成的同时,生成2n mol NO用、NO、的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2:2:1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.A. B. C. D.2.时,将置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是的消耗速率与的生成速率之比为1:2生成速率与消耗速率相等烧瓶内气体的压强不再变化烧瓶内气体的质量不再变化的物质的量浓度不再改变烧瓶内气体的颜色不再加深烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化烧瓶内气体的密度不再变化.A. B. C. 只有 D. 只有3.对于可逆反应,下列叙述正确的是A. 和化学反应速率关系是B. 达到化学平衡时,C. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大D. 若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗,则反应达到平衡状态4.对可逆反应,下列叙述正确的是A. 达到化学平衡时,B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol ,则反应达到平衡状态C. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减少,逆反应速率增大D. 化学反应速率关系是:5.一定条件下,容积为1L的密闭容器中发生反应:下列各项中不能说明该反应已达化学平衡状态的是A. B. HF的体积分数不再变化C. 容器内气体压强不再变化D. 容器内气体的总质量不再变化6.下列方法中一定能证明已达平衡状态的是A. 一个键断裂的同时有一个键断裂B. 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化C. 温度和体积一定时,容器内压强不再变化D. 温度和压强一定时混合气体密度不再变化化学平衡状态的判断1.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应:,达到平衡的标志是反应速率:::3:2 各组分的物质的量浓度不再改变体系的压强不再发生变化混合气体的密度不变体系的温度不再发生变化单位时间内3mol 断键反应同时2mol 也断键反应.A. 、、、、B. 、、、C. 、、、、 D. 、、、、2.可逆反应达到平衡状态的主要特征是A. 正、逆反应的速率均为零B. 正、逆反应都还在进行C. 正、逆反应的速率相等D. 反应停止了3.在一密闭容器中进行反应:已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、当反应达到平衡时,可能存在的数据是A. 为,为B. 为C. 、分别为、D. 为4.在一定温度下,容积一定的密闭容器中发生反应,当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是混合气体的密度混合气体的压强的物质的量浓度混合气体的总物质的量.A. B. C. D.5.在一个密闭容器中进行如下反应:,反应过程中某一时刻、、Z的浓度分别为、、当反应达到平衡时,下列数据可能合理的是A. Z的浓度为B. 、Z的浓度均为C. 与Z的浓度之和为D. 的浓度为单位时间内生成n mol 的同时生成单位时间内生成n mol 的同时生成2nmolNO用、NO、的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态、NO、的分子数之比为2:2:1的状态.A. B. C. D.7.在一定条件下,反应紫红色,达到平衡时,要使混合气体的颜色加深,可采取的措施是增大氢气的浓度升高温度降低温度缩小体积增大HI的浓度减小压强.A. B. C. D.8.在一定温度下的密闭固定容积容器中,当下列物理量不再变化时,表明已达平衡的是A. 混合气体的压强B. 混合气体的平均相对分子质量C. 混合气体的分子数目D. 混合气体的总物质的量1化学平衡状态的判断1.恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是的体积分数不再改变的状态单位时间内生成n mol 的同时生成2n mol NO混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.A. B. C. D. 全部2.可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,下列说法正确的是A. 正反应速率等于逆反应速率,且都为零B. 反应物和生成物浓度相等C. 反应体系中混合物的组成保持不变D. 断开化学键吸收的能量等于形成化学键所放出的能量.单位时间内生成n 的同时生成2n ;单位时间内生成n 的同时生成2n mol NO;混合气体的颜色不再改变的状态;混合气体中不变;的消耗速率与NO的生成速率相等;容器内压强不随时间变化而变化.A. B. C. D.4.一定条件下,在密闭容器中,能表示反应一定达到化学平衡状态的是、Y、Z的物质的量之比是1:2:2 、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成n molZ,同时生成2n mol Y容器中平均相对分子质量不再发生变化,正,逆A. B. C. D.5.可逆反应:在一固定容积的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是单位时间内生成的同时生成单位时间内生成的同时,生成2nmolNO用、NO、物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.A. B. C. D.6.温度下反应正反应为吸热反应,在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是加压时体积变小,将使正反应速率增大保持体积不变,加入少许,将使正反应减小;保持体积不变,加入少许,再达到平衡时颜色变深;保持体积不变,升高温度,再达平衡时颜色变深升高温度,正反应速率减小,平衡逆向移动.A. B. C. D.7.时,将置于1L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:。
12化学平衡状态的判断方法与易错点精析一、化学平衡状态的判断方法1、抓住可逆反应平衡状态的本质:对达到平衡状态的某一反应体系中的某一物质而言,其参加反应的速率与其生成的速率相等,即v正=v逆,其最直接的表现是该物质在体系中的组分不发生变化。
2、外显的条件都可以根据本质进行分析和判断。
3、技巧:“变量”不变时可以判断反应达到平衡状态,不变量不变不能作为判断依据。
【例】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH42NH3g+CO2g判断该分解反应已经达到化学平衡的是()A.2(NH3)(CO2)C.密闭容器中混合气体的密度不变B.密闭容器中总压强不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变【答案】BC【分析】A选项:平衡前后各物质反应速率的比值是一个定值,为不变量,且题中给出的比例关系不正确,应为(NH3)2(CO2),不能作为该反应是否达到平衡的依据;B选项:题中反应未达平衡时体系的压强是一个变化量,达到平衡时,气体的量不再发生变化,压强不再发生变化,变量达到不变,可以作为该反应是否达到平衡的判据;m(气体)=C选项:密闭容器中气体密度的计算公式为rV(容器),达到平衡前气体的质量是变量,容器体积不变,因此混合气体的密度是一个变量,变量达到不变,可以作为平衡判据;D选项:题中体系的初识状态是没有气体,从反应开始发生到平衡状态NH3和CO2的体积比值恒定不变,因此容器中氨气的体积分数是一个不变量,不能作为平衡的判据。
故选BC。
Tip:有时候整理归纳那么多,不如把握本质,掌握方法来得有效,要的就是以不变应万变!二、化学平衡状态问题易错点1、两种提问方式的混淆①判断某一可逆反应达到平衡的依据;②某一可逆反应达到平衡时具有的特征。
平时做练习时遇到①的情况比较多,会习惯用①的思路思考第②类问题。
【例】自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。
考点38 可逆反应与化学平衡状态1.化学平衡研究的对象——可逆反应(1)在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,称为可逆反应。
在可逆反应中使用“”。
可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应,对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反的反应则不能认为是可逆反应。
(2)特点:三同一小①三同:a.相同条件下;b.正、逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
2.化学平衡状态一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称之为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
(1)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下:以上过程可用如图表示:3.化学平衡状态的特征4.化学平衡状态的判断(1)动态标志:v正= v逆≠0①同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
如a A+b B c C+d D,ABvv正逆()()=ab时,反应达到平衡状态。
(2)静态标志:各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变;②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变;③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
(3)综合分析考向一可逆反应的特点典例1在已达到平衡的可逆反应2SO2+O2催化剂△2SO3中,充入由18O 组成的氧气一段时间后,18O存在于下列物质中的A.多余的氧气中B.生成的三氧化硫中C.氧气和二氧化硫中D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中【解析】化学平衡是动态平衡,18O2的加入一定会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含18O的SO3又会分解得到SO 2和O 2,使SO 2中也含有18O ,因此18O 存在于SO 2、O 2、SO 3这三种物质中。
判断化学平衡状态的标志---小析一、判断化学平衡状态的标志1、什么是化学平衡状态化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里,正反应速率=逆反应速率,反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
2、平衡状态的判断方法:直接判定: V正=V逆①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必须是不同方向的速率。
即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才能判断是平衡状态。
例1、可逆反应:2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标志是( B )A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态例2、判断在反应2HI(g) H2(g)+I2(g)中能判断达平衡状态的有2molH-I键断裂就有1molH-H生成(错误)间接判定:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体,且系数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
总之:能变的量保持不变说明已达平衡。
二、具体方法注意事项:在研究化学平衡时注意各物质的状态,和左右两边气体系数和是否相等。
在做题时注意用公式推出结论,在进行讨论,在此要注意哪些是可变量,哪些是不变量。
一、密度ρ密度=质量/体积①可逆反应:2NO2(g) =2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,密度保持不变能否判断是平衡状态(否)原因:在反应中质量不变,体积不变,密度是个恒定量,不随时间的变化而变化。
②可逆反应:2NO2(g) =2NO(g) + O2(g),在压强固定的密闭容器中,密度保持不变能否判断是平衡状态(能)原因:该反应左右两边气体系数不等,说明随着反应的进行体积是变化的,而气体总质量保持不变,所以密度是个变化量,现在不变说明已经达到平衡。
可逆反应与化学平衡状态【考点精讲】一、可逆反应1概念:在一定条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2表示:用“”表示,如:Cl2H2O HCl-HClO3特点:①二同:a相同条件下;b正逆反应同时进行,反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
二、化学平衡状态1概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。
2化学平衡的建立3特征①逆:化学平衡状态只对可逆反应而言。
②等:正反应速率等于逆反应速率。
③定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持不变。
④动:化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,正逆反应都仍在继续进行。
⑤变:化学平衡是在一定条件下暂时的平衡。
当影响化学平衡的外界条件改变,化学平衡就会发生移动。
【典例精析】例题1在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为·L-1、·L-1、·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()为·L-1为·L-1为·L-1为·L-1思路导航:可根据极端假设法判断,假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g(g)起始浓度(mol·L-1)改变浓度(mol·L-1)终态浓度(mol·L-1)0假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g(g)起始浓度(mol·L-1)改变浓度(mol·L-1)终态浓度(mol·L-1)0平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,),Y2∈(,),Z∈(0,)。
答案:A例题2一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为·L-1、·L-1、·L-1,则下列判断正确的是()∶c2=3∶1B平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3、Y的转化率不相等的取值范围为0mol·L-1<c1<·L-1思路导航:平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应,Z生成表示正反应且v Y(生成)∶v Z(生成)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0mol·L-1<c1<·L-1。
化学反应平衡的判断如何判断一个化学反应是否已达平衡,方法很多,本文总结如下,供大家参考。
一、根据化学平衡的概念:一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
即:化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆):一定条件下的可逆反应:某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡。
因为反应速率之比等于方程式的系数比。
所以要描述一个可逆反应达平衡,必须一个描述正反应,一个描述逆反应,且描述的量之比等于方程式的系数比。
例1:对反应N2+3H22NH3而言,以下不能说明反应达平衡的是( )。
A.同一时间内消耗1 mol N2的同时生成3 mol H2B.同一时间内消耗1 mol N2的同时消耗2 mol NH3C.1 mol氮氮三键断裂的同时,6 mol氮氢键断裂D.某时刻各物质的物质的量浓度相等解:A中消耗1 mol N2描述的是正反应,生成3 mol H2描述的是逆反应。
(根据方程式生成3 molH 2的同时一定生成1 mol N2),所以A可以说明该反应达平衡。
B中消耗1 mol N2描述的是正反应,消耗2 mol NH3描述的是逆反应;(根据方程式消耗2 mol NH3的同时一定生成1 mol N2),所以B可以说明该反应达平衡C中1 mol氮氮三键断裂描述的是正反应,6 mol氮氢键断裂描述的是逆反应;(根据方程式6 mol氮氢键断裂的同时一定生成1 mol氮氮三键),所以C可以说明该反应达平衡。
答案选D二、根据其他条件判断(一)有气体参加或生成的反应(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)①如果全为气体:A:在密闭容器中,如果不是等体积反应:例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩尔质量M一定,可以说明该反应达平衡。
(因为全是气体,所以气体的总质量m不变;假设平衡左移,气体总物质的量增大,假设平衡右移,气体总物质的量减小,即平衡移动,M一定改变)B:在密闭容器中,如果是等体积反应:例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡。
可逆反应达到平衡状态的几种判断方法化学平衡是每年高考中的必考题目,而判断一个可逆反应是否达到平衡状态是化学平衡题型中常见的考点之一,那么如何应对这一题型呢?下面介绍一些判断可逆反应是否达到平衡状态的标志,供大家参考。
一、化学平衡状态的概念
化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等、反应混合物中各组分浓度保持不变的状态。
由化学平衡状态的概念可知,要想判断一个可逆反应是否达到平衡状态,可从反应速率和含量两个角度去考虑。
二、速率特征
(1)在一定条件下的可逆反应中,对于同种物质而言,如果反应速率大小相等,方向相反,则可逆反应达到平衡状态。
(2)在一定条件下的可逆反应中,对于不同物质而言,如果反应速率大小比等于化学计量数之比,且方向相反,则可逆反应达到平衡状态。
如 m a (g ) + n b (g ) c c (g ) + q d(g )
i、在一定条件下:va(正) = va(逆),则该可逆反应达到平衡状态。
ii、在一定条件下,va(正):vb(逆) = m :n ,则该可逆反应达到平衡状态
例1、在2l密闭容器内,800℃时反应 2no (g ) + o2 (g )
2no2 (g )体系中,能说明该反应已达到平衡状态的是( b 、d )
a、v (no2 ) = 2 v (o2 )
b、v逆(no )=2 v正(o2 )
c、no2的消耗速率与no的生成速率相等
d、单位时间内生成n mol no的同时消耗n mol no
解析:a未指明反应方向,a错。
根据速率特征( 2 )可知b 对。
c反应的方向同为逆反应方向,c错。
根据速率特征( 1 )可知d对。
三、含量特征
在一定条件下的可逆反应中,当反应混合物中各组分的浓度保持不变、各组分的百分含量保持不变的时候,可逆反应达到平衡状态。
如 m a (g ) + n b (g ) c c (g ) + q d(g )
在一定条件下:⑴、当某一成分(如a)的浓度保持不变
⑵、某一成分(如a)的百分含量(如体积分数)保持不变则可逆反应达到平衡状态。
例2、下列方法中,可以说明2hi(g ) h2 (g ) + i2 (g )已达到平衡状态的是( c 、d )
a、一个h —h 键断裂的同时有两个h—i 键断裂
b、c(hi):c(h2):c(i2)=2 :1 :1
c、温度和体积一定时,c(h2)保持不变
d、一定条件下,hi百分含量保持不变
解析:a反应的方向同为逆反应方向,a错。
b:一个可逆反应是否达到平衡,跟各成分的浓度比没有关系,b错。
根据含量特征可知c、d正确。
四、间接特征
1.平衡体系的颜色保持不变
2.反应物的转化率保持不变
3.产物的产率保持不变
例3、可逆反应2no2 (g ) 2no (g ) + o2 (g )在密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡状态的标志是( b 、c )
a、c(no2):c(no):c(o2)=2 :1 :1
b、混合气体的颜色保持不变
c、no2的转化率保持不变
d、2v (no2 ) = v (o2 )
五、特殊特征
m a (g ) + n b (g ) pc (g ) + q d(g )
△n =( m + n ) - ( p + q )
注:△n 只针对可逆反应中参与反应的气体物质
1.有气体参加的可逆反应:
当△n =0时,无论是否达到平衡,气体的总物质的量始终保持不变。
当△n ≠0时,只有达到平衡,气体的总物质的量才保持不变。
2.只有气体参加的可逆反应,无论是否达到平衡,气体的总质
量始终保持不变。
有固体(或液体)参加的可逆反应,只有达到平衡,气体的总质量始终保持不变。
例4、可逆反应2no2 (g ) 2no (g ) + o2 (g )在密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡状态的标志是( b、c )
a、混合气体的密度不再改变的状态
b、混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
c、容器内压强不随时间改变
d、c(no2)=c(no)
解析:a、参与反应的物质全为气体,因此无论是否达到平衡,气体的总质量始终保持不变根据公式:ρ= m / v ,m 一定、 v 一定,所以无论是否达到平衡,ρ为定值,a错
b、参与反应的物质全为气体,因此无论是否达到平衡,气体的总质量始终保持不变,所以m 一定,△n ≠0时,只有达到平衡,气体的总物质的量才保持不变。
根据公式 m= m总 / n总,可知b对。
c、△n ≠0时,只有达到平衡,气体的总物质的量才保持不变,c对。
d错。