平衡标志
判断达到平衡的标志
判断达到平衡的标志
(1)直接标志:V正=V逆
①同一种物质的生成速率等于消耗速率
②同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比
③两边的不同物质生成或者(消耗)速率之比等于化学计量数之比
④各组分的浓度不随时间的改变而改变
⑤各组分的物质的量不随时间的改变而改变
⑥各组分的质量分数,物质的量分数,体积分数不随时间的改变而改变
(2)间接标志
①反应体系中总压强不随时间变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)
②混合气体的密度不随时间变化(适用于反应前后气体体积不等的反应或者有固体液体参加或者生成的反应)
③气体物质的平均相对分子质量保持不变(适用于全是气体参加的反应且反应前后气体体积不等的反应 )
④对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
⑤对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
化学平衡知识归纳总结(总)
化学平衡知识归纳总结一、化学平衡化学平衡的涵义1、可逆反应:在同一条件下同时向正方向又向逆反应方向进行的反应。
注意:“同一条件”“同时进行”。
同一体系中不能进行到底。
2、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同时,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。
要注意理解以下几方面的问题:(1)研究对象:一定条件下的可逆反应(2)平衡实质:V正=V逆≠0 (动态平衡)(3)平衡标志:反应混合物各组分的含量保持不变,可用六个字概括——逆、等、定、动、变、同。
3、化学平衡状态的特征:(1)逆:化学平衡状态只对可逆反应而言。
(2)等:正反应速率和逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。
(3)定:在平衡混合物中,各组分的浓度保持一定,不在随时间的变化而变化。
(4)动:化学平衡从表面上、宏观上看好像是反应停止了,但从本质上、微观上看反应并非停止,只不过正反应速率于逆反应速率相等罢了,即V正=V逆≠0,所以化学平衡是一种动态平衡。
(5)变:化学平衡实在一定条件下建立的平衡。
是相对的,当影响化学平衡的外界条件发生变化时,化学平衡就会发生移动。
(6)同:化学平衡状态可以从正逆两个方向达到,如果外界条件不变时,不论采取何种途径,即反应是由反应物开始或由生成物开始,是一次投料或多次投料,最后所处的化学平衡是相同的。
即化学平衡状态只与条件有关而与反应途径无关。
可逆反应达到平衡的标志1、同一种物质V正=V逆≠02、各组分的物质的量、浓度(包括物质的量的浓度、质量分数等)、含量保持不变。
等效平衡1、等效平衡原理:相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同,这就是等效平衡的原理。
由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。
因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。
化学平衡标志图像
考点二 速率和化学平衡的各种图像
内容回顾 复习学案:P23 27; P30 28 ; P29 20
复习学案:P24 例3
解答图像题目的方法思路: 1、看懂图像:一看面(看清横、纵坐标),二 看线(看线的走向、变化趋势),三看点(即看 线是否通过原点、非原点、终点、两条线的交点 及线的拐点),四看要不要作辅助线(如等温线、 等压线、延长和反向延长线、某点的切线等)。 2、联系所学规律:即必须能熟练准确的联系内 外因对反应速率和化学平衡两方面的影响规律。 另外还要注意区别过程量和状态量的比较问题! 3、作出准确的判断:认准某些关键数据在解题 中的特定作用,全面准确的从图中找出直接和隐 含的间接信息!平时做题可以将图像根据坐标不 同进行小结分类。如:时间进程类、温度或压强 状态类、速率图像类等。
⑥若固体A的质量不再变化呢呢?由于体系密闭,可以
⑦若向体系中加入少量固体A,平衡是否移动?不移动 ⑧若增大该反应体系的压强,也即压缩该体系,速 率是否变化?平衡是否移动?
正逆反应速率都变化(增大);平衡不移动。 注意区别速率问题和平衡问题,速率是平衡的 基础!!!
转化为同一物质在同一段时间内的生成量 与消耗量是否一致,即:v正是否等于v逆
解析:曲线交点表示建立平衡时 的温度或压强,升高温度,增加压 强,v正v逆都增大,B中和D中v正 或v逆有减小的走向,所以错误。 根据反应正反应是一个气体体积增 大的吸热反应,升高温度向正反应 方向移动则有v正大于v逆;增大压 强,向逆反应方向移动则有v正小 于v逆
答案:AC
练习5.(09广东化学15)
课堂练习
1、下列方法中可以证明A(s) + 2B2(g) 2C2(g) +D2(g) ⑴、⑸、⑹、(7) 已经达到平衡状态的是______________________. ⑴、单位时间内生成了2molC2的同时也生成了1molA ⑵、一个B — B键的断裂的同时有一个C — C键的生成
化学平衡的标志
化学平衡的标志化学平衡即化学平衡状态,是指在一定条件下的可逆反应,在反应之初,正反应速率大于逆反应速率,随着反应进行,正反应速率逐渐减小(反应物浓度减低),逆反应速率增大(生成物浓度增大),当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不在改变,达到一种表面静止的状态。
从化学平衡的定义来看,一个可逆反应达到平衡的根本标志:正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度不在改变。
当然也可以理解一些间接标志。
一.化学平衡状态的根本标志根本标志I :速率v (正)= v (逆)。
对相同物质:v (生成)= v (消耗)≠0;对不同物质:反应方向相反,大小符合其化学计量数之比。
【例1】 能说明反应 N 2+3H 22NH 3 已达到平衡状态的是A .3V 正(H 2)=V 正(N 2) B.单位时间内消耗H 2的速率与生成H 2的速率相同C.2V 正(H 2)=3V 逆(NH 3)D.NH 3的分解速率和N 2的消耗速率速率。
【答案】BC根本标志II :浓度反应物的浓度与生成物的浓度不在改变(固体的浓度不变不能作为标志)。
以下情形可体现浓度不再改变:各物质的物质的量(或断键与成键的物质的量)、转化率(或产率)、物质的量分数、体积百分数、质量分数不再改变或有色物质(Br 2、I 2、NO 2等)颜色不在改变。
例:对反应2NO 22NO +O 2 、 H 2(g)+2I 2(g)2HI (g ) 、2NO 2N 2O 4等体系的颜色不再改变,即NO 2、I 2的浓度不再改变时可作为平衡的标志。
【例2】一定温度下,反应N 2(g )+3H 2(g) 2NH 3(g)达到化学平衡状态的标志是A .c(N 2)∶c(H 2)∶c(NH 3)=1∶3∶2B .N 2,H 2和NH 3的物质的量分数不再改变C .N 2与H 2的物质的量之和是NH 3的物质的量2倍D .断开1mol N≡N 的同时断开3mol H-H.【答案】B二.达到化学平衡状态的间接标志所谓“间接标志”是指在特定环境、特定反应中能间接衡量有气体参与的某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志,通常指压强、平均式量、密度等,能间接体现。
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
第三节 化学平衡的标志
注 研究对象:可逆反应
意 前提:一定条件
四 本质:v(正)= v(逆) ≠0
点
标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变
1、化学平衡状态的特征
(1)动:动态平衡(v(正)= v(逆) ≠0) (2)等:v(正)= v(逆) (3)定:反应混合物中各组分的浓度保持一 定,各组分的含量保持不变。 (4)变:条件改变,原平衡被破坏,在新 的条件下建立新的平衡。
A(g)+3B(g)
2C(g)+D(g)?
怎样理解v(正)= v(逆)?
【例1】 在一定温度下,可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是
( AD )
A. C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB
C. 单位时间生成B的速率,与生成C的速率 相等 (数值)
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
补充3: 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:
2A(g)+3B(g)
2C(g)+D(g)已达平衡状态
的是 (ACD)
A.混合气体的压强
2、判断是否达到平衡状态的标志
以2SO2+O2 态的标志:
2SO3为例,分析化学反应达到平衡状
①速率:v正=v逆
直 (即任何一种物质的生成速率等于
接
其消耗速率)
②各组分的浓度不随时间改变而改变 各组分的百分含量不随时间改变而改变 各物质的物质的量不随时间改变而改变
2、判断是否达到平衡状态的标志
以2SO2+O2 如何变化?
平衡标志的判断
m总
M = 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
2HI
M若不变,不能做为平衡标志,因始终不变。
2.若有非气体参与
如:CO2(g)+C(s)
2CO(g),
M若不变,一定可做为平衡标志!
从气体密度r考虑
(2)用不同种物质来表示反应速率时必须 表示两个不同的方向
且:速率之比=化学计量数之比。
(2) 反应混合物中各组分的浓度保持不变:
①各物质的质量分数、物质的量分数、 气体的体积分数、物质的量浓度保持不变。
②各物质的质量、物质的量、分子数、 体积(气体) 保持不变。
③ 若反应前后气体分子数不等,可以用总
当 m + n≠ p + q 时,M一定 当 m + n = p + q 时,M一定
平衡
不一定 平衡
判断化学平衡状态的方法⑷
项 目
注意化学反应的特点
C(s)+CO2(g) 2CO(g) (ρ一定)
密
度 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(ρ)
(ρ一定)
H2(g)+I2(g) 2HI(g) (ρ一定)
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
在单位时间内消耗了nmolB
反
的同时消耗了pmolC
应
在单位时间内生成了nmolB的
速
同时消耗了qmolD
可逆反应达到平衡的标志及判断
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: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中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡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 mol A,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 mol C,平衡三、例题分析:【例题1】可逆反应:2NO 2(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. ①③④⑤ D. 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。
影响化学平衡移动因素及图像
[总结]改变反应条件时平衡移动的方向
改变反应条件 ① 增大反应物浓度
减小反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度
② 增大压强
减小压强
③ 升高温度
降பைடு நூலகம்温度
平衡移动
向减少反应物的浓度方向移动 向增大反应物的浓度方向移动 向减少生成物的浓度方向移动 向增大生成物的浓度方向移动 向气体体积缩小的方向移动 向气体体积增大的方向移动 向吸热反应方向移动 向放热反应方向移动
影响化学平衡移动因素及图像
综上所述:
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、 压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改 变的方向移动——化学平衡移动原理
影响化学平衡移动因素及图像
四、图像分析
例1:可逆反应aA(g)+ bB(g) dD(g)+eE(g);
在一定条件下达平衡状态时,A的转化率与温度、压强 的关系如图所示。则在下列空格处填写“大于”、“小 于”或“等于”。
3.增大生成物浓度化学平衡向逆反应方向移动
原理:生成物的浓度↑瞬间, V﹝正﹞不变,
V ﹝逆﹞↑, V﹝正﹞〈V ﹝逆﹞,平衡逆 向移动.
增大生成物浓度
v V(正)
V`(逆)
V(逆)
V`(正)
0
t1
t2 t3
t
影响化学平衡移动因素及图像
4.减小反应物浓度化学平衡向逆反应方向移动
原理:反应物的浓度↓瞬间, V ﹝正﹞↓, V ﹝逆﹞不变,
注:固态或纯液态物质的浓度是常数,改变固态
或纯液态物质的量,反应速率不变,不能使平衡
发生移动
影响化学平衡移动因素及图像
想一想?
人体吸入CO后,空气中的CO、O2与 人体的血红蛋白将建立如下平衡: CO + HemO2 O2 + HemCO (Hem 为血红蛋白)当HemCO的浓度为 HemO2浓度的2%时,人的智力将受到严 重损伤。
化学反应达到平衡的标志
化学反应达到平衡的标志以m A(g)+n B(g)p C(g)为例直接标志:①速率关系:正反应速率与逆反应速率相等:A消耗速率与A的生成速率相等,A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m:p,B生成速率与C的生成速率之比等于n:p。
②各物质的百分含量保持不变。
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。
(注:m+n≠p)②各物质的浓度不随时间的改变而改变。
③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。
总结:对于密闭容器中的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况下,是否达到平衡。
1.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是( )A.此反应的化学方程式为2M N B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡C.t3时,正反应速率大于逆反应速率D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍2.能充分说明可逆反应N 2(g)+O2(g)2NO(g)已达到平衡状态的是( ) A.O2的消耗速率等于NO的消耗速率B.容器内始终有N2、O2和NO共存C.容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变D.单位时间内每生成n mol N2,同时生成2n mol NO3.一定温度下,反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2B.N2,H2和NH3的物质的量分数不再改变C.N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D.单位时间里每增加1molN2,同时增加3molH24、在定容催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热),判断该反应达到平衡状态的标志是。
(填字母)a.SO2和SO3浓度相等b.SO2百分含量保持不变c.容器中气体的压强不变d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等f 、气体密度不变5、在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)体系中能说明该反应已达到平衡状态的是。
化学平衡的标志和判断总结
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。
化学反应原理题的主要考点与命题方式、解题思路、技巧与注
化学反应原理题的主要考点与命题方式、解题思路、技巧与注意事项---- 2014届高三理科基础化学备课组化学反应原理是化学学科的核心内容,是必考内容,内容主要包括热化学、化学平衡、水溶液中的离子平衡、电化学等基本理论,也包含氧化还原反应原理和离子反应的基本原理。
在高考中,有一道专考化学反应原理的大题,题型一般是拼盘式的,把化学平衡与其它几块进行组合。
这类题只要认真对待,几乎所有同学都可以拿高分甚至满分。
一.热化学方程式的书写或焓变的计算:1.命题方式:通常已知2〜3个热化学方程式,要求写出某个特定反应的热化学方程式或计算某个特定反应的焰变。
2.考点:盖斯定律与热化学方程式的书写规则3.技巧:未己对照,调整系数,同向相加,反向相减4.注意事项:⑴计量数只表示物质的量不表示分子个数,则可以是分数或小数。
⑵方程式中4H与各物质的物质的量成正比,即方程式乘某一系数,4H也要乘该系数。
⑶热化学方程式相加减,4H也必须对应相加减。
⑷所有物质必须标明状态,因为物质状态不同,所含有的热量不同,同一物质所含能量:气态>液态>固态。
⑸A H 一定要写上“ + ” “一”号及单位“kJ/mol",单位“kJ/mol”始终不变。
即:一定包含符号、数值和单位,缺一不可!⑹若是要求写“表示某物质燃烧热的热化学方程式”时,则某物质的计量数只能为“1”,且 C-CO2(g)、H-H2O(g)。
二、反应速率1.命题方式:①提供数据或图表,计算某段时间内的平均反应速率;②填写“增大(或减小)”、“反应速率的条件或既能增大(或减小)反应速率又使平衡正移(或逆移)的条件”;③选择填空:下列因素能增大(或减小)反应速率是或既能增大(或减小)反应速率又使平衡正移(或逆移)的是等。
2.考点:①反应速率的表示方法: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,实际上是考查公式计算法;②速率之比等于对应的计量数之比,实际上是考查运用比例法或关系式法计算;③影响反应速率的因素;④控制变量的实验思想等。
判断化学反应达到平衡状态的标志
判断化学反应达到平衡状态的标志1、任何情况下均可作为标志的:(1)v正=v逆(同一种物质)(2)各组分含量(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化(3)某反应物的消耗(生成)速率:某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比2、在一定条件下可作为标志的:(1)对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化。
(2)对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的物质的量变化不为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。
(3)对于恒容绝热体系,体系的温度不再变化。
3、不能作为判断标志的:(1)各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比(任何情况下均适用)(2)对于全气体的反应,若反应前后气体的体积无变化,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。
[例题与解析]例1、下列方法中可以证明2HI(g)=H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是()①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率v (H2)=v (I2)=0.5 v (HI)时⑤C (HI)=C (H2)=C (I2)=2∶1∶1⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时混合气体密度不再变化分析:这是一个反应前后气体体积没有变化的反应①表示不同方向的反应,但生成H2与生成HI的物质的量之比应等相应化学计量数之比;②表示不同方向的反应且等于化学计量数之比,正确;③毫无根据,只在极特殊情况下成立;④任何情况下均成立;⑤平衡状态时浓度之比不一定等于化学计量数之比;⑥浓度不变,说明已达平衡,正确;⑦此反应前后气体体积不变,恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变;⑧此反应前后气体物质的量不变,总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变;⑨颜色不变说明浓度不变,正确;⑩此反应前后气体物质的量不变,恒温恒压条件下体积不变,任何时候气体密度均不变。
化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结
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中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡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 mol不一定平衡D,即叙述的都是v(逆)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20101215
2022/3/23
南和县第一中学
2
化学平衡状态的标志
1、本质标志 v正 = v逆 ① 同一种物质: v生成= v消耗 ② 不同的物质:速率之比=系数之比,但必 须体现正逆两个方向。
2、等价标志 :变量不变 ① 各组分的质量或物质的量或分子数保持不变。 ② 各组分的质量分数或物质的量分数或物质的 量浓度保持不变。
固定容积的密闭容器,下列说法能否说明达到平衡状态?
N2(g)+3H2(g)
催化剂 高温高压
2NH3(g)
H2(g)+I2(g)
2HI(g)
总物质的量 保持不变
总压强保持 不变
11.在2NO2(g)
N2O4(g)的可逆反应中,下
列状态一定属于平衡状态的是
()
A. N2O4和NO2的浓度相等 B. 平衡体系的颜色一定不再改变
C. N2O4和NO2的分子数比为1:2 D.单位时间有1 mol N2O4变为NO2的同时,
有1mol NO2变为N2O4
12.容积固定的密闭容器中进行如下可逆反应 X(g)+Y(g) Z(g)+W(s)
A.平衡时的压强与反应起始的压强之比为 m+n/a+b
B.用物质A表示的反应速度与物质C表示的反 应速度之比为a/m
C.物质B的浓度不随时间而改变 D.各物质的浓度相等
例1、下列方法可以证明H2(g)+I2(g)
达平衡状态的是
(填序号)。
2HI(g)已
①单位时间内生成n mol H2的同时,生成n mol HI ②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
高中化学平衡标志讲解教案
高中化学平衡标志讲解教案
一、教学目标
1. 熟练掌握化学平衡的概念和特征;
2. 理解平衡反应的反应物和生成物浓度的关系;
3. 掌握平衡常数和平衡常数表达式的计算方法;
4. 能够通过观察平衡系数的变化,判断平衡反应的方向。
二、教学重难点
1. 化学平衡的概念和特征;
2. 平衡常数的计算方法。
三、教学内容
1. 化学平衡的概念和特征;
2. 平衡常数的计算方法;
3. 平衡反应的方向判断。
四、教学资源
1. 实验仪器:平衡反应装置、试剂瓶、试管等;
2. 实验药品:硫酸钠、硫酸钠溶液等;
3. 平衡反应实验指导书;
4. PPT课件。
五、教学步骤
1. 引入:通过举例说明平衡反应的概念和特征;
2. 理论讲解:介绍平衡反应的条件和特点,讲解平衡常数和平衡常数表达式的计算方法;
3. 实验演示:进行平衡反应的实验,并观察实验结果;
4. 计算练习:让学生自行计算平衡常数,并进行互相讨论和解答;
5. 案例分析:通过实际案例分析,让学生掌握平衡反应的方向判断方法;
6. 总结归纳:总结本节课的重点内容,强化学生的记忆。
六、教学评价
1. 在课堂上可以通过口头提问和小组讨论的方式进行评价;
2. 作业可以设计计算题和分析题,以检验学生对平衡反应的理解和掌握程度。
七、教学反思
本节课主要通过理论讲解、实验演示和案例分析的方式教学,能够激发学生学习的兴趣,提高他们对平衡反应的理解和应用能力。
在后续教学中可以加强对平衡反应相关知识点的拓展和延伸,以帮助学生更好地掌握化学平衡的概念和方法。
平衡的标志
�
化学反应达到平衡的标志有: 化学反应达到平衡的标志有:
1,正反应速率和逆反应速率相等 , ( 即 : V正 = V逆 ) 2,反应物和生成物的浓度不再发生变化 , 推论1:对于有有色气体参与的反应, 推论 :对于有有色气体参与的反应,颜色不变时 也可作为平衡的标志. 也可作为平衡的标志. 推论2,若方程式中各物质均为气体, 推论 ,若方程式中各物质均为气体,且反应前 后气体的系数之和不相等, 后气体的系数之和不相等 , 气体的相对分子质 量不变也可作为平衡的标志 3, 对于反应前后气体的物质的量不同的化学反 , 压强不变时也可作为平衡的标志. 应,压强不变时也可作为平衡的标志.
3,已知X(g)+2Y(g) ,已知 nZ , 1×10 Pa × 反应达到平衡时, 反应达到平衡时, 体系中 X的百分含量与温度 (T), 的百分含量与温度 ), 压强( 的关系如 右图所示, 压强(P)的关系如 右图所示 1×10 × 下列说法中正确的是( 下列说法中正确的是 B ) A,物质 是气体,n=3, △H <0 是气体, ,物质Z是气体 , B,物质 是气体,n>3, △H <0 是气体, ,物质Z是气体 C,物质 是气体,n=3, △H>0 是气体, ,物质Z是气体 , D,物质 不是气体 不是气体,n<3, △H>0 ,物质Z不是气体
X %
7
5
Pa
T
4.在一定时的密闭容器中,发生反应: 在一定时的密闭容器中,发生反应: 在一定时的密闭容器中 3A(g) ( ) 3B(? ) +C(?)(正反应吸热), (? (?)(正反应吸热 (?)(正反应吸热),
随着温度的升高, 随着温度的升高,气体平均相对分子质量有变小 的趋势,则下列判断正确的是( 的趋势,则下列判断正确的是CD ) ( A. B和C可能都是固体 B和C可能都是固体 B. B和C一定都是气体 和 一定都是气体 C. 若C为固体,则B一定是气体 为固体, 为固体 一定是气体 D. B和C可能都是气体 和 可能都是气体
萃取达到平衡的标志
萃取达到平衡的标志
萃取是一种化学分离技术,通常用于从混合物中分离特定化合物。
在萃取过程中,化
合物被转移到一种不同的溶剂中,这种溶剂被称为萃取剂。
在一个固定的温度下,溶剂中
的化合物会达到平衡,这时所有化合物的分配比例不会再发生变化。
下面是萃取达到平衡
的标志。
1. 密度差异
萃取达到平衡时,两种相的密度差异减小,即可认为溶剂中的化合物已基本达到平衡。
在这种情况下,母液中的化合物已经基本转移到了溶剂中,而此时化合物的转移速率和反
转速率相等。
2. 分配系数稳定
3. 等价电荷平衡
在萃取过程中,某些化合物会形成带电离子,这些离子的分配取决于其等价电荷。
达
到平衡时,等价电荷相等的带电离子在两种相中的比例将保持稳定,不再发生变化。
4. 可蒸汽性
许多化合物在萃取过程中会挥发,从而影响其分配系数和转移速率。
达到平衡时,溶
剂中的化合物与母液中的化合物的蒸汽压相等。
这意味着溶剂中的化合物已经不再挥发。
总之,以上四个标志可以帮助确定萃取是否达到平衡。
在萃取中达到平衡非常重要,
因为它是实现有效分离的关键步骤。
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,叫化学平稳状态。
其特点有:(1)“逆”:化学平稳研究的对象是可逆反应。
(2)“等”:化学平稳的实质是正、逆反应速率相等,即:v(正) = v(逆)。
(3)“动”:v(正) = v(逆) ≠0(4)“定”:平稳体系中,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),不随时刻的变化而变化。
(5)“变”:化学平稳是在一定条件下的平稳,若外界条件改变,化学平稳可能会分数移动。
(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依旧由逆反应开始,最后所处的平稳状态是相同的,即同一平稳状态。
可逆反应达到平稳状态的标志及判定方法如下:以mA(g) + nB(g)pC(g)+ qD(g)为例:一、直截了当标志: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、总物质的量不随时刻的改变而改变(m + n ≠ p + q);②各物质的浓度、物质的量不随时刻的改变而改变;③各气体的体积、各气体的分压不随时刻的改变而改变。
关于密闭容器中的可逆反应:mA(g) + nB(g)pC(g)+ qD(g)是否达到平稳还能够归纳如下表:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否平稳混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平稳②各物质的质量或质量分数一定平稳③各气体的体积或体积分数一定平稳④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平稳正、逆反应速率之间的关系①在单位时刻内消耗了m mol A,同时也生成了m m ol A,即v(正) =v(逆)平稳②在单位时刻内消耗了n mol B,同时也消耗了p mo l C,即v(正) =v(逆)平稳③v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q ,v(正) 不一定等于v(逆)不一定平稳④在单位时刻内生成了n mol B,同时也消耗了q mo l D,即叙述的差不多上v(逆)不一定平稳压强①其它条件一定、总压强一定,且m + n ≠ p + q平稳②其它条件一定、总压强一定,且m + n =p + q不一定平稳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平稳②平均相对分子质量一定,且m + n =p + q不一定平稳温度任何化学反应都相伴着能量变化,当体系温度一定时平稳气体的密度密度一定不一定平稳颜色反应体系内有色物质的颜色稳固不变平稳三、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,达到平稳状态的标志是①单位时刻内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时刻内生成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单位时刻内生成n mol O2必消耗2n mol NO2,而生成2 n mol NO2时,必消耗n mol O2,能说明反应达到平稳;②不能说明;③中不管达到平稳与否,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,说明反应已达到平稳;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稳。
化学反应达到平衡的标志
化学反应达到平衡的标志
以mA(g)+nB(g)pC(g)为例
直接标志:①速率关系:正反应速率与逆反应速率相等:A消耗速率与A的生成速率相等,A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m:p,B生成速率与C的生成速率之比等于n:p。
②各物质的百分含量保持不变。
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。
(注:m+n≠p)②各物质的浓度不随时间的改变而改变。
③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。
总结:对于密闭容器中的可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况下,是否达到平衡。
可能的情况举例是否能判断已达平衡
1、混合物体系中各成分的含
量①各物质的物质的量或各物质的量的分数一定
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量一定
2、正、逆反应速率的关系①单位时间内消耗了m mol A,同时生成m mol A
②单位时间内消耗了n mol B,同时消耗了p mol C
③v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
④单位时间内生成n mol B,同时消耗q mol D
3、压强①其他条件不变,m+n≠p+q时,总压强一定
②其他条件不变,m+n=p+q时,总压强一定
4、平均相对分子质量M ①当m+n≠p+q时,M一定
②当m+n=p+q时,M一定
5、温度其他条件一定时,体系温度一定
6、体系密度其他条件一定时,密度一定。
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可逆反应的限度 ——平衡状态:
在一条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率 和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再变化 的状态. 平衡状态的特征: 逆: 可逆反应; 等: 正反应速率=逆反应速率 定: 反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组
分的含量一定。表面上看起来反应停止了。 动: 动态平衡(正逆反应仍在进行) 变: 条件改变,原平衡被破坏。
第二课时
化学史料:
利用氮、氢为原料合成氨的工业化生产曾是一 个较难的课题。从第一次实验室研制到工业化投产, 约经历了150年的时间。
标准大气压下,加热到500℃, 最终NH3的百分含量最高只能达到0.1%
N2
+
3H2
==
2NH3
开始:变化:-0.1mol 最终:99.9mol
100mol 0 -0.3mol +0.2mol 99.7mol 0.2mol
可以作为判断可逆反应已达平衡状态的是?
平衡标志
如:N2+3H2 2NH3
等:正反应速率=逆反应速率
1.单位时间内生成2molNH3,同时消耗2molNH3 2.单位时间内生成2molNH3,同时生成1molN2 3.单位时间内生成2molNH3,同时消耗3molH2 4. 单位时间内1molN≡N断裂,同时6molN-H键断裂.
①正逆两个方向;
②用不同物质表示时速率之比等于系数之比 同时满足以上两点才是υ正=υ逆
平衡标志
如:N2+3H2 2NH3
等:正反应速率=逆反应速率
1.υ (N2)正=υ (N2)逆
2.3υ (N2)=υ (H2) 3.2υ (H2)逆=3υ (NH3)逆 4.对于同一物质来说, υ 正=υ 逆=0
平衡标志
如:N2+3H2
2NH3
(恒容容器)
定:反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的 含量一定。
1.各组分物质的量不再变化. 2.各组分的浓度相等. 3. c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2. 4.各组分的质量分数不变. 5.P不变. 6.密度不变. 7.平均相对分子质量不变. 8.温度不变.
平衡移动时的变量不变了,就平衡了。
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 (BCEF)
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
E.混合气体的平均摩尔质量 F.体系的温度不再改变 如果A是气体呢? A C
可逆反应: 同一条件下,正反应和逆反应能同时进行的反应. N2+3H2 2NH3 双向性: 双同性:同条件,同时进行. 共存性:反应物与生成物共存. N2 + 3H2 2NH3
开始:100mol 变化:-0.1mol 最终:99.9mol 100mol 0 -0.3mol +0.2mol 99.7mol 0.2mol
DEF
可逆过程:
几天后
当溶解速率与 结晶速率相等时:
增加 压力将使反应推向生成氨的方向,提高温度会将反应移 向相反的方向,然而温度过低又使反应速度过小; 催化剂对反应将产生重要影响。
能斯特
勒夏特列
哈伯