可逆反应与化学平衡状态判断
可逆反应与化学平衡
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
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-平衡状态的判断
(1)对于同一物质来说,当:
Ⅰ.V(正)=V(逆) 或 Ⅱ.V(消耗)=V(生成) 时,化学 反应达到平衡状态 (2)对于不同物质来说: 判断方法:反应速率方向相反,并且速率之比等于 化学计量数之比
【例1】 在一定温度下,可逆反应:
A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是(AC )
化学反应的限度
化学平衡状态的判断
商城高中
3、化学平衡状态的特征
(1)逆:可逆反应 (2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行)
(3)等:正反应速率=逆反应速率≠0 (4)定:反应混合物中各组分的浓度或质量保持恒定 不变
(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建 立新的平衡。
三、化学平衡状态的判断 以xA(g)+yB(g) zC(g)为例,分析 化学反应达到平衡状态的标志:
•
解析 关于平衡状态的判断,一定要根 据实际反应分析选项,判断是否达到平衡 状态,只有在平衡状态下具备的性质才能 作为“标志”。本题中的反应是一个反应 前后气体物质的量不等的可逆反应。②在 反应过程中的任意时刻都符合。⑧可能是 平衡状态,也可能不是平衡状态。 • 答案 A
【例 4】 在一定温度下固定体积的容器中 , 下 列 叙 述 是 可 逆 反 应 A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s) 达 到 平 ①③④⑤⑥⑦ 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 ④混合气体的密度不再变化 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 3amolB
• 答案 A
可逆反应达到平衡状态的几种判断方法
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:V A(正)= V A(逆),则该可逆反应达到平衡状态。
II、在一定条件下,V A(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。
化学平衡状态的判断方法
⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧容器内压强不随时间的变化而变化
⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均相对分子质量不再发生变化
2、一定温度下在容积恒定的密闭容器中进行反应
A(s)+2B(g)
C(g)+D(g), 当下列物理量不发生变化
时,能表明该反应达到平衡的是: A
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合 气体总物质的量 ④B的物质的量浓度
平衡 平衡 不一定
平衡
5、判断化学平衡状态的方法⑵
项目 mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
在单位时间内消耗了 mmolA 的同时生成了 mmolA
正逆 反应 速率 关系
在单位时间内消耗了 nmolB 的同时消耗了 pmolC
在单位时间内生成了 nmolB 的 同时消耗了 qmolD
ひ(A) ?ひ(B) ?ひ(C) ?ひ(D) ==m ? n ? p ? q
A、①④ B、②③ C、②③④ D、只能④
5、判断化学平衡状态的方法⑴
项目 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g)
混合 体系 中各 组分 的 含量
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各物质的物质的量 或物质的量的分数一定 各物质的质量或质量分数一定
各气体的体积或体积分数一定 总压强、总体积、 总物质的量一定
是否 平衡
平衡
(二)从混合气体平均相对分子质量M考虑
若各物质均为气体
M=
m总 n总
(1)对于非等摩反应,如2SO2 + O2
2SO3 M若不变,一定可做为平衡标志!
(2)对于等摩反应,如H2 + I2
化学平衡状态的判断
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:。
化学平衡状态标志和判断
分析:该反应是一个气体体积不变的反应, 在任何情况下,混合气体的质量、物质的量, 平均相对分子质量保持不变,在恒容下,气体 的密度保持不变;在恒温、恒容下,气体压强 很难不变。反应混合物中只有I2(g)有颜色,混 合气体的颜色不变,说明I2(g)的浓度不变,反 应达到平衡。
答案:C D
注意:对于反应前后气体体积不变的反应,通
常不能用物质的量、容器的压强,气体的密度
平均相对分子质量等是否变化作为判断平衡状
态的标志。
化学平衡状态标志和判断
练习2:在一定条件下,反应 2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡状态 的标志是( )
A 单位时间内生成2n molA,同时生成n molD
一、教学目的: 1、了解化学反应的可逆性,理解化 学平衡的涵义。 2、掌握达到平衡的标志。 3、学会判断化学反应是否达到平衡。 4、掌握等效平衡的一些知识。
化学平衡状态标志和判断
一、化学平衡的概念。
在一定条件下的可逆反应里,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叫化学平 衡状态。它的建立与反应途径无关, 从正反应或逆反应开始都可以建立平 衡状态。
(1)从反应混合气体的平均相对分子质量
M考虑 M m总 n总化学平衡状态标志和判断
(I)若各物质均为气体
对于非等摩反应,如2SO2+O2 2SO3,M 一定可做为平衡标志。
对 于 等 摩 反 应 , H2+Cl2=2HCl , M 一 定 不 能做为平衡标志。
(II)若有非气体参与,无论等摩非等摩
B 容器内的压强不随时间而变化
C 单位时间内生成n molB,同时消耗1.5n molC
可逆反应平衡状态的判定
可逆反应平衡状态的判定
可逆反应平衡状态可以通过化学反应的速率相互达到动态平衡来判定。
在可逆反应中,正反应和逆反应同时发生,当它们的速率达到相等时,反应达到平衡状态。
判定可逆反应平衡状态的方法包括以下几点:
1. 反应物和生成物的浓度不再发生变化。
在平衡状态下,正反应和逆反应的速率相等,反应物被消耗和生成的速率也相等,反应物和生成物的浓度保持稳定。
2. 反应物和生成物的物质比例恒定。
在平衡状态下,反应物和生成物的物质比例保持不变,即生成物与反应物的摩尔比例保持不变。
3. 反应物和生成物的活性不再发生变化。
在平衡状态下,反应物和生成物的活性保持稳定,即反应物转化为生成物和生成物转化为反应物的速率保持恒定。
4. 反应物和生成物间的化学势相等。
在平衡状态下,反应物和生成物之间的化学势达到平衡,即化学势的差值为零。
需要注意的是,判断可逆反应平衡状态是基于理想条件下的理论推断,实际反应中可能受到温度、压力、浓度等外部条件的影响,从而导致反应不达到平衡。
因此,在实际反应中需要综合考虑化学平衡常数K、Le Chatelier原理等因素来判定反应的平衡状态。
可逆反应的判断方法
可逆反应的判断方法
宝子!今天咱们来唠唠可逆反应咋判断哈。
一、从定义出发。
可逆反应呢,就是在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
这就好比你能从家走到学校,也能从学校走回家,路是双向的哦。
比如说氮气和氢气合成氨的反应,在高温高压催化剂的条件下,氨气能分解成氮气和氢气,同时氮气和氢气又能合成氨气,这就是典型的可逆反应。
二、看反应进行的程度。
三、化学平衡状态。
当反应达到化学平衡的时候,正反应速率和逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变。
这就像是两个人在拔河,两边的力气一样大了,绳子就不动了。
如果一个反应能够达到这样一种状态,那它基本就是可逆反应。
比如说在一个密闭容器里,碘化氢分解成氢气和碘单质,反应到一定程度,氢气、碘单质和碘化氢的浓度都不变了,这就说明这个反应是可逆反应。
四、反应方程式的表示。
如果一个反应方程式用可逆符号(⇌)来表示,那它肯定是可逆反应啦。
这就像是一个小标志,告诉你这个反应不是那种只能单向进行的哦。
像乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水的反应,方程式就是用可逆符号,我们一看就知道这是可逆反应。
宝子,掌握了这些方法,以后再遇到判断可逆反应的题,就不会抓瞎啦。
加油哦!。
考点精讲:可逆反应与化学平衡状态
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。
平衡状态的判断
例3表格答案:
√
√ √
√ √
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
Байду номын сангаас
小结:化学平衡状态的判断方法
1、对于纯气体反应,如mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g) (1)若m+n≠p+q,恒温恒容下气体的总物质的量不变、 总压强不变、平均分子相对分子质量不变和恒温恒压 下气体的密度不变都可以说明反应达到了平衡状态。 (2)若m+n=p+q ,不管是否达到平衡状态,气体总体积、 总压强、总物质的量始终保持不变,从而平均摩尔质 量(相对分子质量)、气体密度均保持不变(Mr=m/n, ρ=m/v),因此这五项都不能作为判断反应是否达到 平衡的依据。
对于有有色物质参于或生成的反应,体系的颜色保持不变,对
于隔热反应,体系温度(T)保持不变,转化率不变等。都可 以说明反应已经达到了平衡状态。
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(2)对于有气体参加的反应,如果气 体的总物质的量不变,气体的总体积不
变,总压强不变,气体平均摩尔质量不
变,气体的密度不变,等都不一定说明
反应达到了化学平衡状态。这种情况要
化学平衡状态的判断
涉县第二中学
理化组
学习目标: 能熟练应用化学反应速率v和浓度c
判断可逆反应的平衡状态
学法指导:
化学平衡的判断方法 1、不平衡时,v正≠v逆;平衡时v正=v逆。 所以v正=v逆是平衡特征之一。 2、不平衡时,c一直在改变;平衡时,c不变 所以c不变是化学平衡的标志之二。 3、从不平衡时,到平衡时,某一量x不变; 所以,某一量x不变,不能用作平衡状态的判断。
归纳总结:接上页 2、反应混合物中各组分的百分含量保持不变(特别提示:保 持不变,一定不是指反应物和生成物的浓度之比等于化学计量
化学平衡状态判断方法大全
化学平衡状态判断方法大全
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 NO2
B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
C 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。
可逆反应达平衡及平衡移动的判定
文本解读新课程NEW CURRICULUM可逆反应达平衡及平衡移动的判定曹志虎(甘肃省临洮县第二中学化学教研组)一、如何判断可逆反应是否达到化学平衡选定一个物理量,如果这个物理量随着可逆反应的进行而发生改变,那么当反应进行到该物理量不再变化时,一定达平衡状态;如果这个物理量不随反应而改变,就不能根据该物理量不变来判断该反应是否达到平衡。
实例1:对恒温、恒压下的合成氨反应:N2(g)+3H2(g2NH3(g),设起始时只加入N2和H2,则随着反应的进行,反应物(N2、H2)的质量、物质的量、浓度、百分含量都逐渐减小,转化率逐渐增大,正反应速率逐渐减小,而生成物(NH3)的质量、物质的量、浓度、百分含量、产率都逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,当以上物理量中的任意一项不再变化时,表明反应已达平衡。
从本质上讲,当满足v正、v逆不变或v正=v逆,即单位时间内某组分消耗与生成的物质的量相等时,可逆反应必达平衡。
当涉及两种物质时,应同时满足以下两点反应才达平衡:①反应方向相反;②物质的量的变化量之比等于化学计量数之比。
实例2:单位时间内消耗a mol N2,同时生成3a mol H2(或消耗2a mol NH3),或单位时间内断开a mol N≡N三键,同时生成3a mol H-H键(或断开6a mol N-H键),则意味着反应已达平衡。
而不能根据如下固有关系判断反应是否平衡:单位时间内生成a mol N2,同时生成3a mol H2(或消耗2a mol NH3);或单位时间内断开a mol N≡N三键,同时断开3a mol H-H键(或生成6amol N-H键)。
实例3:据p=nPTV可知:气体的温度T、体积V一定时,压强p只与物质的量n成正比,故对N2(g)+3H2(g2NH3(g)、2SO2(g)+O2(g2SO3(g)等在恒温、恒容的密闭容器中进行的且反应前后气体物质的量有变化的全气相可逆反应,当容器内混合气体的物质的量或压强不再变化时,意味着反应已达平衡;反应前后气体的总质量保持不变,则据M=mn可知,当混合气体的平均摩尔质量(或平均相对分子质量)不再变化时,反应也必达平衡状态;又据ρ=mv可知反应过程中密度保持不变,故不能根据密度不变判断反应是否达平衡状态。
化学反应平衡的判断
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1molN2的同时生成3molH2B.同一时间内消耗1molN2的同时消耗2molNH3C.1mol氮氮三键断裂的同时,6mol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1molN2描述的是正反应,生成3molH2描述的是逆反应。
(根据方程式生成3molH2的同时一定生成1molN2),所以A可以说明该反应达平衡。
B中消耗1molN2描述的是正反应,消耗2molNH3描述的是逆反应;(根据方程式消耗2molNH3的同时一定生成1molN2),所以B可以说明该反应达平衡C中1mol氮氮三键断裂描述的是正反应,6mol氮氢键断裂描述的是逆反应;(根据方程式6mol氮氢键断裂的同时一定生成1mol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标志及判断
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:B(g)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。
如何判断可逆反应是否处于平衡状态
如何判断可逆反应是否处于平衡状态作者:郭粒来源:《读写算》2012年第13期怎样判断可逆反应是否达到平衡状态,这个知识点学生很难掌握,我也翻阅了很多资料都是给出类似的图表总结,没有分析过程学生都是死记硬背,学生实际应用情况可想而知总是不尽人意,做这类题时学生总是错误百出。
我在总结以往的教学经历后,本文将从学生掌握的最基本的知识入手突破这个重难点:一、无条件的可逆反应化学平衡状态标志的判断1.本质性判断。
化学平衡状态的特征性标志是:v(正)=v(逆)的内涵是同一物质的消耗速率与生成速率相等时,其表现形式有多种。
1)从速率的角度描述:同一物质的生成速率等于消耗速率;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;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。
2)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。
3)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。
3)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。
2.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时可逆反应达到化学平衡状态,其表现形式有多种。
1)反应混合物中和物质的物质的量浓度保持不变。
2)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。
3)反应混合物中各物质的物质的量、质量、分子数等保持不变。
二、有条件的可逆反应化学平衡状态标志的判断例如:在一个恒温体积不变的密闭容器中,能说明可逆反应CO(g)+H2O(g) ≒H2(g)+CO2(g)一定达到平衡状态的是()A.当容器内压强P不随时间变化时 C.当容器内的气体摩尔质量M不随时间变化时B.当容器内的气体密度ρ不随时间变化时 D.生成CO的速率与生成CO2 的速率相等时解析:此反应是恒T恒V条件下反应前后气体分子数相等且反应物和产物都为气体的可逆反应。
平衡反应和可逆反应
平衡反应和可逆反应
化学平衡是指反应前后化学式两边的量的总和不变。
1.等效平衡
同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。
2.规律与判断
(1)一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。
如反应2SO2+O2 2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡
(A)起始时加入:2molSO2 + 1molO2
(B)起始时加入:2molSO3
注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化学计量数比相同。
(2)一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。
如反应2SO2+O2 2SO3 在(C)、(D)时建立等效平衡
(C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2
(D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2
(3)对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。
如反应H2+I2(气)2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡
(E)起始时加入:1molH2+2molI2
(F)起始时加入:2molH2+4molI2。
【知识解析】判断可逆反应达到化学平衡状态的依据
判断可逆反应达到化学平衡状态的依据1 直接依据(1)v正=v逆≠0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)。
(2)各物质的浓度保持不变。
2 间接依据(1)各物质的百分含量保持不变。
(2)各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
(3)各气体的体积不随时间的改变而改变。
3 以反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)为例进行说明注意◆如果“量”在反应过程中是“恒量”,不能用该“量”来判断反应是否达到平衡状态;如果“量”在反应过程中是“变量”,则可用该“量”来判断反应是否达到平衡状态。
典例详析例4-14已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g),可以说明该反应已经达到平衡状态的是()①v正=v逆≠0②NO2全部转化成N2O4③c(NO2)=c(N2O4)④N2O4不再分解⑤NO2的百分含量不再改变⑥体系的颜色不再发生变化A.①④⑥B.①⑤⑥C.①③⑥D.②④⑥解析◆化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等,但不为0,标志是各组分的百分含量保持不变,据此可知,①⑤均可以说明该反应已经达到平衡状态。
由于该反应是可逆反应,NO2不可能全部转化为N2O4,②不符合题意。
c(NO2)=c(N2O4)是一种特殊情况,并不能说明反应达到平衡状态,③不符合题意。
可逆反应达到平衡状态时,正、逆反应都在进行,N2O4的分解速率不可能为0,④不符合题意。
反应体系中,NO2为红棕色而N2O4为无色,体系的颜色不变说明NO2的浓度不变,反应达到平衡状态,⑥符合题意。
答案◆B点评◆判断某反应是否达到平衡状态的“三看”“三注意”三看:一看反应是否为可逆反应;二看物质的状态;三看反应前后气态物质的系数。
三注意:一注意不同物质的平衡浓度之间无必然关系;二注意公式M=mn在讨论混合气体的平均相对分子质量时的应用;三注意公式ρ=mV在讨论混合气体的密度时的应用。
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二、化学平衡状态
3.化学平衡状态的判断
压强
mA(g) + nB(g)⇌pC(g) + qD(g) 可能的情况 ①m+n≠p+q时,总压强一定
②m+n=p+q时,总压强一定
混合气体的平均相对 分子质量Mr
①当m+n≠p+q时,Mr一定 ②当m+n=p+q时,Mr一定
混合气体的密度 恒温、恒压或恒温、恒容时,密度一定
2.(双选)能说明反应2CH3OH(l)+H2S(g) 平衡状态的是( )
A. v(CH3OH) = 2v(H2S) B. 恒容容器中,体系的压强不再改变 C. 恒容容器中,体系中气体的密度不再改变 D. 恒容容器中,气体的摩尔质量不再改变
(CH3)2S(l) +2H2O(l)达
3.在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,某些
是否达平衡 达平衡
不一定达平 衡
达平衡
不一定达平 衡
不一定达平 衡
二、化学平衡状态
3.化学平衡状态的判断
mA(g) + nB(g)⇌pC(g) + qD(g)
可能的情况
是否达平衡
颜色 温度
反应体系内有色物质颜色一定,就是有色物质 的浓度不变
任何化学反应都伴随着能量变化,绝热条件下 反应体系的温度恒定
物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物
质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体
密度不变,e.容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)达到平衡状态的有______;
②能说明反应H2(g)+I2(g)
2HI(g)达到平衡状态的有_____;
一、可逆反应
可逆反应的概念:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆 反应的方向进行的反应,叫做可逆反应 (reversible reaction)。
一、可逆反应
可逆反应的注意事项: ①反应不能进行到底。可逆反应无论进行多长时间,反应物都不 可能100%地全部转化为生成物。 ②可逆反应一定是同一条件下能互相转换的反应,如二氧化硫、 氧气在催化剂、加热的条件下,生成三氧化硫;而三氧化硫在同样 的条件下可分解为二氧化硫和氧气。 ③反应物和生成物始终共存。
③能说明反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的有_______。
4.下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3已达到平衡状态( ) A. 1个N≡ N 键断裂的同时,有3个H - N键形成。
B. 1个N≡ N断裂的同时,有3个H - N键断裂。
C. 1个N≡ N断裂的同时,有6个H - N键断裂。
一、可逆反应
[练习一]水的生成(H2+O2)与电解,二次电池的放电与充电,CO2和H2O 在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O,它们是 否属于可逆反应”?谈谈你的见解。
[练习二](双选)500℃时在一个容积为10L的密闭容器中进行可逆反应 N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g)(条件:高温高压催化剂),开始时加 入2mol N2和2mol H2,则达到平衡时,NH3的浓度不可能达到( ) A. 0.04mol•L-1 B. 0.08mol•L-1 C. 0.16mol•L-1 D. 0.20mol•L-1
二、化学平衡状态
3.化学平衡状态的判断 mA(g) + nB(g)⇌pC(g) + qD(g) 可能的情况
①各组分的物质的量或各组分的摩尔分数一定
反应混合物 中各组分的
含量
②各组分的质量或各组分的质量分数一定 ③各组分的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强或总物质的量定
是否达平衡 达平衡
达平衡 达平衡 不一定达平衡
化学平衡(第一课时)
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炼铁高炉尾气之谜
炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所需的量, 且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。开始,炼铁工程师们 认为是CO与铁矿石接触不充分之故,于是设法增加高炉的高度。然而,令 人吃惊的是,高炉增高后,高炉尾气中的比例竟然没有改变。这成了炼铁 技术中的科学悬念。有关人士一直在探究其中的原因,直到十九世纪下半 叶,法国科学家勒下特列经过深入的研究,才将这一迷底解开。原来,产 生上述现象的原因是反应②是一个可逆反应,并且至上而下发生在高炉中 有焦炭的地方。在高炉中Fe2O3和CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。
达平衡 达平衡
总结判断方法:变而不变,可判断。
二、化学平衡状态
[练习三]
A(s)+2B(g)⇌2C(g)
可能情况
体积 不变
单位时间内消耗1molA的同时生成2molC 密度不变
压强不变
混合气体的平均相对分子质量不变
压强 不变
单位时间内消耗1molA的同时生成2molC 密度不变
体积不变
混合气体的平均相对分子质量变
是否达平衡 不一定达平衡
达平衡 不一定达平衡
达平衡 不一定达平衡
达平衡 不一定达平衡
达平衡
二、化学平衡状态
A(s)+2B(g)⇌2C(g)
变式: ①若A为气体,以上情况是否达到平衡状态? ②A为固体、体积不变时,画出ρ-t图和Mr-t图。
二、化学平衡状态
1.以下情况能否判断H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态 ①单位时间内断开1molH-H键的同时形成1milH-I键 ②单位时间内断开1molI-I键的同时断开2molH-I键 ③反应体系颜色保持不变 ④2v正(H2)=v逆(HI)
二、化学平衡状态
1.化学平衡状态的概念:在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率 相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变(混合物中各组分的百分含量不再改变), 达到一种表面静止的状态,即"化学平衡状态"。
二、化学平衡状态
2.化学平衡状态具有逆、等、动、定、变五大特征。
①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 ②等:平衡时,正、逆反应速率相等,即v正=v逆。 ③动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡即v不等于零,反应进行到了最大限度。 ④定:达到平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应 物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变。 ⑤变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的、暂时的、相对的。当条件发生变化 时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡,即化学平衡 发生了移动。
D. 1个N≡ N键断裂的同时,有6个H - N键形成。
5.(双选)500℃时在一个容积为10L的密闭容器中进行可逆反应N2 (g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g)(条件:高温、高压、催化剂),开 始时加入2mol N2和2mol H2,则达到平衡时,NH3的浓度不可能达 到( ) A. 0.04mol•L-1 B. 0.08mol•L-1 C. 0.16mol•L-1 D. 0.20mol•L-1