化学平衡的标志和判断
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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。
化学平衡的标志和判断1.判断可逆反应达到平衡状态方法:(1) 第一特征:V正=V逆:①同一物质生成速率等于消耗速率;②在方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于方程式系数之比或消耗速率与生成速率之比,前后比较项必须相反;③方程式不同一边的不同物质生成速率与生成速率之比等于方程式系数之比或消耗速率与消耗速率之比,前后比较项必须相同;④反应放出的热量与吸收的热量相等,体系温度不变。
(2) 第二特征:各组成成分百分含量保持不变①各组分的质量分数不变;②各气体组分的体积分数不变;③各组分的物质的量分数不变;④各组分的分子数之比不变;⑤各组分的物质的量浓度不变时一定平衡(变化时不一定);⑥各组分的转化率或产率不变;⑦若某组分有色,体系的颜色不再改变时一定平衡(变化时不一定)。
2.反应类型(1)对于反应:mA2(气)+nB2(气) pC(气)+Q,下述特征标志表示可逆反应达到平衡状态:①生成A2的速率与消耗A2的速率相等;生成B2的速率与消耗B2的速率相等;生成C的速率与分解C的速率相等;生成C的分子数与分解C的分子数相等;生成A2的速率:消耗B2的速率= m:n;消耗A2的速率:生成B2的速率=m:n消耗A2的速率:消耗C的速率=m:p;消耗B2的速率:消耗C的速率=n:p生成A2的速率:生成C的速率=m:p;生成B2的速率:生成C的速率=n:p单位时间内,每生成pmolC的同时生成了mmolA2和n molB2;每消耗pmolC的同时消耗了mmolA2和n molB2②A2、B2、C的 (质量、体积、物质的量)百分组成、分子数之比不变;③A2、B2、C的物质的量浓度不变;④A2、B2的转化率不变;⑤C的产率不变;⑥气体的颜色不变;⑦隔热条件下,体系温度不变;(2)当反应前后气体的体积相等时,即m+n = p时:①A2、B2、C物质的量浓度不变或物质的量浓度之比不变,也标志反应达到了平衡状态;但物质的量浓度大小、气体颜色深浅因外界压强改变而改变,平衡不移动,平衡状态不变。
可逆反应达到平衡状态的标志及判断在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态,叫化学平衡状态。
其特点有:(1)“逆”:化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2)“等”:化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即:v(正) =v(逆)。
(3)“动”:v(正) =v(逆) ≠0(4)“定”:平衡体系中,各组分的浓度、质量分数及体积分数保持一定(但不一定相等),不随时间的变化而变化。
(5)“变”:化学平衡是在一定条件下的平衡,若外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。
(6)“同”:在外界条件不变的前提下,可逆反应不论采取何种途径,即不论由正反应开始还是由逆反应开始,最后所处的平衡状态是相同的,即同一平衡状态。
可逆反应达到平衡状态的标志及判断方法如下:以m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)为例:一、直接标志:①速率关系:正反应速率与逆反应速率相等,即:A消耗速率与A的生成速率相等,A消耗速率与C的消耗速率之比等于m : p;②反应体系中各物质的百分含量保持不变。
二、间接标志:①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变(m+ n≠p + q);②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变;③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。
对于密闭容器中的可逆反应:m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)是否达到平衡还可以归纳如下表:化学反应m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g) 是否平衡混合物体系①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡中各成分的含量②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系①在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m molA,即v(正) = v(逆)平衡②在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p molC,即v(正) =v(逆)平衡③v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q,v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡④在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q molD,即叙述的都是v(逆)不一定平衡压强①其它条件一定、总压强一定,且m + n≠p + q平衡②其它条件一定、总压强一定,且m + n=p + q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量①平均相对分子质量一定,且m + n≠p + q平衡②平均相对分子质量一定,且m + n=p + q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡三、例题分析:【例题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①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. ①④⑥⑦B. ②③⑤⑦C. ①③④⑤D. 全部解析:①单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2时,必消耗n mol O2,能说明反应达到平衡;②不能说明;③中无论达到平衡与否,化学反应速率都等于化学计量系数之比;④有颜色的气体颜色不变,则表示物质的浓度不再变化,说明反应已达到平衡;⑤体积固定,气体质量反应前后守恒,密度始终不变;⑥反应前后△V ≠ 0,压强不变,意味着各物质的含量不再变化;⑦由于气体的质量不变,气体的平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质的量不变,该反应△V ≠ 0,能说明该反应达到平衡。
化学平衡的标志和判断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。
2、各组分浓度不变标志: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2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)当气体△n(g)=0时,若M为恒值,无法判断是否平衡。
如H2(g)+I2(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。
②若有非气体参加:A.恒容:密度为一定值,则可作为平衡的标志。
B.恒压:△n(g)=0时,密度为一定值,则可作为平衡的标志。
(3)从体系内部压强考虑:因为恒温、恒容条件下,n(g)越大,则压强就越大。
若各成分均为气体时,只需考虑△n(g)。
①△n(g)=0时,则压强为恒值,不能作为平衡标志。
②△n(g)≠0时,当压强为一定值,可作为平衡的标志。
(4)从体系内部温度考虑:当体系温度一定时,则标志达到平衡。
例1:(1995年全国高考题)在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是()A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成n mol A,同时生成3n mol BC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2例2:(2002年全国高考广东卷)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是()A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z例3:下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是()A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化1.在一定温度下,反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是( )A.单位时间内生成n mol的A2同时生成nmol的ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2nmol的AB同时生成n mol的B2D.单位时间内生成n mol的A2同时生成nmol的B22.一定温度下的恒容容器中,当物理量不再发生变化时,表明反应A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是( )A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量3.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是( )A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成4.对于可逆反应N2+3H22NH3,下列能表示反应处于化学平衡状态的是( )A. 正反应V(N2)= 1/3mol/L·s, 逆反应V(H2)= 2/3mol/L·sB. 正反应V(NH3)=1 mol/L·s , 逆反应V(H2)=3/2mol/L·sC. 正反应V(NH3)=2 mol/L·s , 逆反应V(N2)=2 mol/L·sD. 正反应V(NH3)=2 mol/L·s, 逆反应V(H 2)=1 mol/L·s5.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( )①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧6.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO2N2O4 + 热量,下列能说明反应达到了平衡状态的是( )①NO2缔合生成N2O4的速率与N2O4分解生成NO2速率相等时②C(NO2)= C(N2O4)时③N2O4处于不再分解时④NO2的分子数与N2O4分子数比为2:1时⑤体系颜色深浅不再发生改变时⑥反应器中压强不再随时间变化时⑦混合气体的平均分子量保持不变时⑧混合气体的密度保持不变时A.①③⑤⑧B.②④⑥⑧C.③⑤⑦D.⑤⑥⑦7.可逆反应2HI(气)H2(气)+I2(气)达到平衡后,当改变外界条件(如某一物质浓度、体系压强、温度等)而发生下列项目的变化时,能作为平衡一定发生了移动的标志是( )A.气体的密度发生了变化B.气体的平均分子量发生了变化C.气体的颜色发生了变化D.体系的温度发生了变化8.在373K时,密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2 ,发生如下反应: NO2+ SO2NO + SO3 ,达到平衡时,下列叙述正确的是( )A. NO 和SO3的物质的量一定相等B. NO2和SO2 的物质的量一定相等C.平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等。
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。
高考化学反应平衡知识点讲解在高考化学中,化学反应平衡是一个非常重要的知识点,理解和掌握这部分内容对于提高化学成绩至关重要。
接下来,让我们一起深入探讨化学反应平衡的相关知识。
一、化学反应平衡的概念化学反应平衡是指在一定条件下,可逆反应中正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
要理解这个概念,关键在于“一定条件”和“速率相等、浓度不变”。
“一定条件”包括温度、压强、浓度等因素。
只有在这些条件确定的情况下,反应才有可能达到平衡。
而“速率相等”指的是正反应速率和逆反应速率相等,这意味着单位时间内反应物转化为生成物的量与生成物转化为反应物的量相等。
“浓度不变”并不是说各物质的浓度都相等,而是它们的浓度不再随时间发生变化。
二、化学反应平衡的特征1、等:正反应速率等于逆反应速率。
2、定:反应混合物中各组分的浓度保持不变。
3、动:化学平衡是一种动态平衡,正反应和逆反应仍在进行,只是速率相等。
4、变:平衡是在一定条件下建立的,如果条件改变,平衡就会被破坏,发生移动,直到在新的条件下建立新的平衡。
三、判断化学反应达到平衡的标志1、直接标志(1)正反应速率等于逆反应速率。
例如,对于反应 A + B ⇌ C +D,如果单位时间内消耗 A 的物质的量等于生成 A 的物质的量,或者消耗B 的物质的量等于生成B 的物质的量,就可以判断反应达到平衡。
(2)各组分的浓度不再变化。
2、间接标志(1)混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间变化(对于反应前后气体分子数改变的反应)。
(2)混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间变化(对于反应前后气体分子数改变的反应,并且要注意质量和体积是否变化)。
(3)各组分的物质的量分数、质量分数、体积分数保持不变。
(4)对于有颜色的物质参加或生成的反应,体系颜色不再变化。
四、影响化学反应平衡的因素1、浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。
化学平衡状态标志的判断【本讲教育信息】一. 教学内容:化学平衡状态与化学平衡状态的判断二. 教学目标:能描述化学平衡建立的过程;理解化学平衡的概念及化学平衡的特征;掌握判断化学平衡的方法和依据。
三. 教学重点、难点:化学平衡状态的特征,判断化学平衡的方法和依据四. 教学过程:(一)化学平衡状态: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,反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡状态的标志(本质)是:①ν正=ν逆;②反应混合物中各组成成分的含量不变。
化学平衡状态的特点可以用六个字表示:“逆”“动”“等”“定”“变”“同”说明:1. 可逆反应是:在相同条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应,对于在不同条件下向正、逆反应方向进行的反应则不认为是可逆反应。
2. 在一定的条件下,几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性,但有些反应的逆反应程度太小而忽略,把几乎完全进行的反应称为不可逆反应。
而可逆反应不能进行到底,不能实现完全转化。
3. 逆,只有可逆反应,在一定条件下才建立平衡。
对于非可逆反应,由于反应终了时,某物质已经完全消耗,因此,不存在平衡状态;4. 动,是动态平衡,即v不等于零,v正=v逆≠0。
反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率最小,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,至一定时间后,两者相等。
说明达到化学平衡状态的反应,反应并没有停止,还在继续,只是物质反应消耗的速率等于该物质生成的速率;5. 等,v正=v逆。
即在同一瞬间,某一成分的生成速率等于其消耗速率;6. 定,反应混合物或平衡混合物各成分含量不变。
是v正=v逆的结果。
反应混合物的含量不变,有多种可能:可以是浓度、物质的量、百分含量、压强、密度等;7. 变,可逆反应达到平衡状态是在一定条件下达到的,条件改变,平衡就会被破坏。
外界条件通过影响可逆反应的反应速率,从而使正、逆反应的速率不等,使平衡发生移动。
高中化学之平衡的判定与平衡移动原理知识点1.化学平衡状态的判断标志(1)速率标志①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。
②不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。
(2)物质的数量标志①平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。
②反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。
③不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。
(3)特殊的标志①对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说,当体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质量不变。
②有色体系的颜色保持不变。
(4)依Q与K关系判断:若Q=K,反应处于平衡状态。
2.化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①若外界条件改变,引起v正>v逆,则化学平衡向正反应方向(或向右)移动;②若外界条件改变,引起v正<v逆,则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动;③若外界条件改变,虽能引起v正和v逆变化,但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等,则化学平衡没有发生移动。
(2)依据浓度商(Q)规则判断通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡逆向移动;②若Q=K,平衡不移动;③若Q<K,平衡正向移动。
3.不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后,无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化,则平衡不移动。
(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,所以催化剂不会影响化学平衡。
(3)当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致时,不能用勒夏特列原理解释。
典例分析。
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。
②若有非气体参加:A.恒容:密度为一定值,则可作为平衡的标志.B.恒压:△n(g)=0时,密度为一定值,则可作为平衡的标志。
(3)从体系内部压强考虑:因为恒温、恒容条件下,n(g)越大,则压强就越大。
若各成分均为气体时,只需考虑△n(g)。
①△n(g)=0时,则压强为恒值,不能作为平衡标志。
②△n(g)≠0时,当压强为一定值,可作为平衡的标志。
(4)从体系内部温度考虑:当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时,反应总要放出或吸收热量。
若为绝热体系,当体系温度一定时,则标志达到平衡。
例1:(1995年全国高考题)在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是(A C)A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成n mol A,同时生成3n mol BC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2例2: (2002年全国高考广东卷)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是(A B)A.容器内压强不随时间变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D.单位时间消耗0。
1 mol X同时生成0.2 mol Z例3:下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是(B)A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化化学反应达到平衡状态的标志专题分析1。
判断可逆反应达到平衡状态的方法:(1)V正=V逆(第一特征)为标志:规律:①同一物质的生成速率等于消耗速率;②在方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比(或消耗速率与生成速率之比,前后比较项必须相反)等于方程式系数之比;③方程式不同一边的不同物质生成速率与生成速率之比(或消耗速率与消耗速率之比,前后比较项必须相同)等于方程式系数之比;④反应放出的热量与吸收的热量相等,即体系温度不变。
(2)各组成成分的百分含量保持不变(第二特征)为标志:规律:①各组分的质量分数不变;②各气体组分的体积分数不变;③各组分的物质的量分数不变;④各组分的分子数之比不变;⑤各组分的物质的量浓度不变时一定平衡(变化时不一定);⑥各组分的转化率或产率不变;⑦若某组分有色,体系的颜色不再改变时一定平衡(变化时不一定)。
2。
反应类型分析:(1)对于反应:mA2(气)+nB2(气)pC(气)+Q,下述特征标志均表示可逆反应达到了平衡状态:①生成A2的速率与消耗A2的速率相等; 生成B2的速率与消耗B2的速率相等;生成C的速率与分解C的速率相等;生成C的分子数与分解C的分子数相等;生成A2的速率:消耗B2的速率= m:n 消耗A2的速率:生成B2的速率=m:n消耗A2的速率:消耗C的速率=m:p 消耗B2的速率:消耗C的速率=n:p生成A2的速率:生成C的速率=m:p 生成B2的速率:生成C的速率=n:p单位时间内,每生成pmolC的同时生成了mmolA2和n molB2;单位时间内,每消耗pmolC的同时消耗了mmolA2和n molB2②A2、B2、C的(质量、体积、物质的量)百分组成、分子数之比不变;③A2、B2、C的物质的量浓度不变; ④A2、B2的转化率不变;⑤C的产率不变;⑥气体的颜色不变;⑦隔热条件下,体系温度不变;(2)当反应前后气体的体积相等时,即m+n = p时:⑧A2、B2、C的物质的量浓度不变或物质的量浓度之比不变,也标志反应达到了平衡状态;但物质的量浓度大小、气体颜色深浅因外界压强改变而改变,平衡不移动,平衡状态不变.故这两项发生改变时,不能作为判断反应是否达到了平衡状态或平衡是否发生了移动的标志。
⑨气体的总物质的量、总压强、总体积、单位体积内分子总数、气体密度、平均分子量大小因反应前后始终不变,有的或随外加压强改变而变化但平衡不移动。
故不能判断反应是否达到了平衡状态或平衡是否发生了移动。
因而通常不作为平衡标志。
(3)当反应前后气体的体积不相等时,即m+n≠p时,下列各项也可作为判断反应达到了平衡状态或平衡不再发生移动的标志:⑩A2、B2、C的物质的量不变时;单位体积内分子总数不变时;恒容下体系压强不变时;恒压下体系的总体积不变时;平均分子量不变时;混合物的密度不变时:针对训练1.在一定温度下,反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是()A.单位时间内生成n mol的A2同时生成nmol的ABB。
容器内的总压强不随时间变化C。
单位时间内生成2nmol的AB同时生成n mol的B2D。
单位时间内生成n mol的A2同时生成nmol的B22。
在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A (固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是( )A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D。
气体的总物质的量3.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()A。
1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成B。
1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂C。
1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂D。
1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成4。
对于可逆反应N2+3H22NH3,下列能表示反应处于化学平衡状态的是()A。
正反应V(N2)= 1/3mol/L·s,逆反应V(H2)= 2/3mol/L·sB。
正反应V(NH3)=1 mol/L·s , 逆反应V(H2)=3/2mol/L·sC. 正反应V(NH3)=2 mol/L·s , 逆反应V(N2)=2 mol/L·sD. 正反应V(NH3)=2 mol/L·s,逆反应V(H 2)=1 mol/L·s5.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( )①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A。
②⑧B。
②⑤⑧ C.①③④⑦D。
②⑤⑥⑧6。
在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO2N2O4+ 热量,下列能说明反应达到了平衡状态的是( )①NO2缔合生成N2O4的速率与N2O4分解生成NO2速率相等时②C(NO2)= C(N2O4)时③N2O4处于不再分解时④NO2的分子数与N2O4分子数比为2:1时⑤体系颜色深浅不再发生改变时⑥反应器中压强不再随时间变化时⑦混合气体的平均分子量保持不变时⑧混合气体的密度保持不变时A。
①③⑤⑧B。
②④⑥⑧ C.③⑤⑦D。
⑤⑥⑦7.可逆反应2HI(气)H2(气)+I2(气)达到平衡后,当改变外界条件(如某一物质浓度、体系压强、温度等)而发生下列项目的变化时,能作为平衡一定发生了移动的标志是()A。
气体的密度发生了变化 B.气体的平均分子量发生了变化C。
气体的颜色发生了变化 D.体系的温度发生了变化8.在373K时,密闭容器中充入一定物质的量的NO2和SO2,发生如下反应:NO2+ SO2NO + SO3 ,达到平衡时,下列叙述正确的是()A。
NO 和SO3的物质的量一定相等B。
NO2和SO2 的物质的量一定相等C。
平衡体系中总物质的量一定等于反应开始时总物质的量D.SO2、NO2、NO、SO3的物质的量一定相等针对性训练答案与提示1、C2、BC(难点提示:因反应消耗固体A,气体的总质量发生了变化,因而未达平衡时气体密度会改变。
)3、AC(提示BD均为正反应速率)4、B5、A6、D7、BD(B项变化可能是只改变[H2]或只改变[I2]引起,故各组分的百分含量一定改变.) 8、A C2005年7月17日。