如何判断化学反应是否达到平衡
- 格式:docx
- 大小:13.42 KB
- 文档页数:3
化学反应平衡状态
化学反应平衡状态是指在一定的条件下,化学反应的正反应和逆反应速率相等,导致反应物和生成物的浓度保持不变的状态。
这种状态下的化学反应称为化学平衡。
在化学平衡状态下,虽然正逆反应仍在进行,但是宏观上观察到的化学物质的浓度不再发生变化。
化学平衡状态的特点包括:
1.正逆反应速率相等:在化学平衡状态下,正反应(从反应物到生成物)的速率与逆反应(从生成物到反应物)的速率相等。
2.浓度不变:在化学平衡状态下,反应物和生成物的浓度保持恒定,不再随时间变化。
3.可逆反应:化学平衡通常发生在可逆反应中,即反应可以在正向和逆向两个方向上同时进行。
4.条件恒定:化学平衡状态是在一定的温度、压力和浓度条件下维持的。
如果这些条件发生变化,平衡可能会被破坏,导致新的平衡状态的形成。
化学平衡状态的判断通常基于以下几种方法:
观察反应物和生成物的浓度是否保持不变。
通过实验测量正逆反应的速率是否相等。
检查反应体系的热量变化,如果反应放出的热量与吸收
的热量相等,则可能达到平衡状态。
对于气体反应体系,可以通过检查气体的分压、总压或体积是否保持不变来判断。
化学平衡状态的理解和应用对于化学工业、药物制备、环境保护等领域至关重要,它帮助科学家和工程师预测和控制化学反应的结果。
化学平衡的标志和判断长乐高级中学 黄炳生化学平衡状态的判断:具体表现为“一等六定”:一等:正逆反应速率相等;六定:① 物质的量一定,② 平衡浓度一定,③ 百分含量保持一定,④ 反应的转化率一定,⑤ 产物的产率一定,⑥ 正反应和逆反应速率一定。
除了上述的“一等六定"外,还可考虑以下几点:①同一物质单位时间内的消耗量与生成量相等。
②不同物质间消耗物质的量与生成物质的量之比符合化学方程式中各物质的化学计量数比。
③在一定的条件下,反应物的转化率最大,或产物的产率最大.④对于有颜色变化的可逆反应,颜色不再改变时。
对于反应前后气体总体积变的可逆反应,还可考虑以下几点:①反应混合物的平均相对分子量不再改变.②反应混合物的密度不再改变。
③反应混合物的压强不再改变。
还可以从化学键的生成和断裂的关系去判断是否处于化学平衡状态。
1、等速标志:指反应体系中用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等。
即 V (正)= V (逆)2、各组分浓度不变标志:因为V (正)= V (逆)≠0,所以在同一瞬间、同一物质的生成量等于消耗量。
总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度;各成分的体积分数、质量分数;转化率等不随时间变化而改变。
3.有气体参与的可逆反应:(1)从反应混合气体的平均相对分子质量(M )考虑:M=m (总)/n (总) ①若各物质均为气体:当气体△n(g )≠0时,若M 一定时,则标志达平衡.如2SO 2(g )+O 2(g ) 2SO 3(g )当气体△n(g )=0时,若M 为恒值,无法判断是否平衡.如H 2(g )+I 2(g) 2HI (g )②若有非气体参加:无论△n(g)≠0或△n(g)=0时,当若M一定时,则标志达平衡。
如C(s)+O2(g)CO2(g)、CO2(g)+ C(s) 2CO(g)(2)从气体密度考虑:密度=质量/体积①若各物质均为气体:A.恒容:密度总为恒值,不能作为平衡标志.B.恒压:a. △n(g)=0时,密度总为恒值,不能作为平衡标志.b. △n(g)≠0时,密度为一定值,则可作为平衡的标志。
化学平衡状态的判定方法主要有以下几种:
1. 浓度法:当反应体系中各物质的浓度不再随时间改变时,说明反应达到了平衡状态。
2. 压力法:对于气相反应,当反应体系中各气体的分压不再随时间改变时,说明反应达到了平衡状态。
3. 体积法:对于有气体参与的反应,当反应体系的体积不再随时间改变时,说明反应达到了平衡状态。
4. 质量法:当反应体系的总质量不再随时间改变时,说明反应达到了平衡状态。
5. 活度法:当反应体系中各物质的活度不再随时间改变时,说明反应达到了平衡状态。
6. 平衡常数法:当反应的平衡常数不再随时间改变时,说明反应达到了平衡状态。
以上方法在实际应用中需要根据具体的反应体系和实验条件进行选择。
判断一个化学反应是否平衡的方法下一页 1 2 3 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 mol H2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。
解答化学平衡和速率的方法在遇到关于化学平衡和速率问题时,首先分析清楚习题的疑问是关于化学反应速率的,还是关于化学平衡的。
如果是有关反应速率的问题,始终把握如下几点理论1、温度升高时,反应速率增大,在此时对于可逆反应来说,正反应速率和逆反应速率都增大,而且正反应速率和逆反应速率增大的幅度一定不同,正向为放热反应,则逆反应速率增大幅度大一些。
2、增大反应物的浓度,增反应速率增大,在刚加入反应物的那一时刻,逆反应速率和加入前相同,过了那一个时刻,逆反应速率也增大;另外若所加物质为固体或纯液体时,正逆反应速率都不变。
除此外,增大一种反应物的浓度,其自身的转化率降低,其它反应物的转化率都增大。
3、增大压强时,若不能使反应物和生成物浓度发生改变,则正逆反应速率都不变,如向体系内加入惰性气体时,容器体积不变的情况。
4、增大压强时,若能使反应物和生成物浓度发生改变,反应速率增大。
在此时对于可逆反应来说,正反应速率和逆反应速率都增大,正反应速率和逆反应速率增大的幅度可能相同也可能不同,反应物中气体的计量数大于生成物中气体的计量数时,则正反应速率增大幅度大一些。
5、催化剂对可逆反应来说,正反应速率和逆反应速率都增大,正反应速率和逆反应速率增大的幅度一定相同。
如果是化学平衡类的问题,首先注意体系为恒容容器还是恒压容器,然后要分析清楚是化学平衡中的哪一类型的问题,不同的类型要用不同的解题方法分析,在化学平衡类的习题中包含的类型主要有如下五种:1、判断某状态时是否为平衡状态,这类问题主要会从以下几个方面提出,每个方面都要把握其原理和本质。
(1)、所有物质的浓度或物质的量都保持不变时,达到了平衡状态。
(2)、正逆反应速率相等时,达到平衡状态。
但是这种问题中一定要注意,必须是同一种物质的生成速率等于其消耗速率,或同一种物质的化学键断裂速率等于其化学键的生成速率。
若选项中指的不是同一种物质,要根据不同物质的反应速率之比等于它们的计量数之比进行转化。
化学平衡状态的判断
1.直接判断依据
⎭
⎪⎬⎪
⎫(1)v 正(A )=v 逆(A )>0
(2)各物质浓度保持不变⇒达到平衡状态
2.间接判断依据 以m A(g)+n
B(g)p C(g)+q D(g)为例:
[例1](2012·山东高考节选)对于反应N
O4(g)2NO2(g)ΔH>0,将1 mol N2O4充
2
入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
1.可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()
A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
2.在一定温度下的某容积不变的密闭容器中,建立下列化学平衡:C(s)+
H2O(g)CO(g)+H2(g),不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键。
如何判断化学反应是否达到平衡
如何判断化学反应是否达到平衡
化学反应平衡是高中化学的一个重要的内容,可以说是高中化学中最常用的,下面有途网小编分享给大家如何判断化学反应是否达到平衡。
本质性判断,化学平衡状态的本质性标志是:“正反应与逆反应的速率相等”。
这样就可以直接或间接地衍生出以下6种判断方式:
(1)从速率的角度描述:同一物质的生成速率等于消耗速率;
(2)从速率的角度描述:处于可逆方程式同一侧(即两者同为反应物或两者同为生成物)的不同种物质,必须一种物质生成同时另一种物质消耗,且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比;
(3)从速率的角度描述:处于可逆方程式不同侧(即一为反应物,另一为生成物)的不同种物质,必须两种物质同时生成或同时消耗,且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比;
(4)从时间和物质的生消量的角度描述:单位时间内消耗掉某物质的量与生成该物质的量相等;
(5)从断键角度描述:如H2+I2 2HI的反应,单位时间内断裂一个H—H键的同时,形成一个H—H键,或形成一个I—I 键,或断裂2个H—I键;
(6)从能量角度描述:绝热容器中,反应放出的热量与吸收的热量相等,即体系温度不变。
特征性判断。
化学平衡状态的特征性标志是:“反应混合物中各组分的浓度保持不变。
”这样,就又可以直接或间接地衍生出以下5种判断方式:
(7)反应混合物中和物质的物质的量浓度保持不变;
(8)反应混合物中各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(对气体物质而言)等保持不变;
(9)反应混合物中各物质的物质的量、质量、分子数等保持不变;
(10)反应混合物中某一种反应物的转化率、某一生成物的产率等保持不变;
(11)反应混合物中某些特征,如某组分有颜色,体系的颜色不再改变时。
整体性判断,化学平衡状态可以从各组分来判断以外,对于有些可逆反应,还可以采取反应混合物的整体情况来判断。
如:对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) (其中
m+n=?p+q)
或者mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g) (其中n=?p+q)
等可逆反应而言,只要出现下列几种情况时,也达到了平衡状态:
(12)定温、定容条件下,总压强保持不变;
(13)定温、定压条件下,总体积保持不变;
(14)定容条件下,气体密度保持不变(仅指除气体外还有固、液物质反应或生成的反应)
(15)总物质的量保持不变;
(16)总分子数保持不变。
同学们要从化学平衡原理的实质入手,总结、归纳、比较各种类型化学反应的平衡问题,多练习,相信同学们一定会学好化学反应平衡的!。