可逆反应达到平衡状态的标志及判断
可逆反应达到均衡状态的标志及判断
pC(g)+ qD(g)
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
判断达平衡状态的标志
③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
=m 不变 ρ不变
√⑥混合气体的压强不再改变的状态
V 不变
√⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
√A.①④⑥⑦ C.①③④⑤
B.②③⑤⑦
D.全部
M
=m rn
不变 增大
M r 减小
应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
()
√A.Z 为 0.3 mol·L-1 C.X2 为 0.2 mol·L-1
B.Y2 为 0.4 mol·L-1 D.Z 为 0.4 mol·L-1 X(g)+ Y(g) 2Z(g)
0.1 0.3 0.2 0 0.2 0.4
0.2 0.4 0
2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(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0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的( )
√ ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1 ⑥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条件一定积一定时,混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一
定时,混合气体的密度不再变化
体积不变
【小结】
(1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应:可从化学反应速 率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温 度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。
单位时间内生成nmol的同时生成nmolhi一个hh键断裂的同时有两个hi键断裂百分含量whiwivhichich温度和体积一定时某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时容器内压强不再变化条件一定混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和体积一定时混合气体颜色不再变化温度和压强一定时混合气体的密度不再变化1对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应
化学平衡复习
•
数的表达式中)。单位: (mol·L-1)(c+d)-(a+b) 。 • 3.意义 • 平衡常数的大小反映化学反应可能进行的 程度 ;平衡常数的数值越大,说明 。 反应可以进行得越完全
• 化学平衡常数 • 1.平衡常数表达式与化学方程式的书写 方式有关 • 同一化学反应,可以用不同的化学反应 方程式来表示,每个化学方程式都有自 己的平衡常数关系式及相应的平衡常数, 如
• [开放探究] 1.(1)对于一个给定的可逆反应,其正反 应和逆反应的平衡常数之间有什么关系? • (2)化学平衡常数有统一的固定单位吗?
• 提示: (1)由平衡常数的表达式可以判断:正反应和 逆反应的平衡常数之间互为倒数关系。 • (2) 由平衡常数的表达式知:其单位决定于可逆反应 中反应物和生成物的种类及化学方程式中对应系数 的大小,故化学平衡常数没有统一的固定单位。
等效条件
投料换算成相同物 质表示时量相同 投料换算成相同物 质表示时等比例 投料换算成相同物 质表示时等比例
结果
两次平衡时各组分百分量、n、c 均相同 两次平衡时各组分百分量相同, n、c同比例变化 两次平衡时各组分百分量、c相 同,n同比例变化
1(05江苏).一定温度下,在恒容密闭容器中发生 如下反应:2A(g) + B(g) 3C(g),若反应开始时充 入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a %。 其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质, 平衡后A的体积分数大于a %的是 AB A.2 mol C B.2 mol A、1 mol B和1 mol He(不参加反应) C.1 mol B和1 mol C D.2 mol A、3 mol B和3 mol C
1.反应 C(s)+H2O(g) 式为( )
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。
可逆反应达到平衡状态的标志
可逆反应达到平衡状态的标志
化学反应可以分为可逆反应和不可逆反应两种类型。
可逆反应是指反应物可以相互转化成产物,反应可以在一定条件下向前或向后进行,而不可逆反应则是指反应只能朝一个方向进行,不能逆转。
可逆反应在一定条件下可以达到平衡态,这时反应物和产物的浓度不再发生明显的变化,称为平衡状态。
那么可逆反应达到平衡状态的标志有哪些呢?下面就来详细了解一下。
1. 正反应和反向反应的速率相等
当可逆反应达到平衡状态时,反应物和产物之间的正反应和反向反应速率相等,即反应物转化成产物的速率等于产物转化成反应物的速率。
这时反应的净速率为零,反应的系统处于稳态。
2. 反应物和产物的浓度不再改变
在可逆反应达到平衡状态时,反应物和产物的浓度趋于不变,虽然反应仍然在进行,但是反应物和产物的浓度保持在一定的范围内,不会继续改变。
这是因为正反应和反向反应的速率相等,所以在反应过程中,反应物和产物的浓度保持相对稳定。
3. 反应热和反应焓不再增加
正常情况下,化学反应会产生热,并伴随着反应热和反应焓的增加。
这时反应越多,反应热和反应焓也会不断增加。
但是,当可逆反应达到平衡状态时,反应热和反应焓不再增加,反应物和产物的热力学势能达到平衡。
总之,可逆反应达到平衡状态的标志有反应物和产物的速率相等、浓度不再改变、反应热和反应焓不再增加以及化学势不再改变等。
对于化学反应达到平衡状态的理解,对于我们理解化学反应的动力学和热力学有很大的帮助,对于化学反应的应用也具有重要的意义。
判断化学平衡状态的标志
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。
可逆反应达到平衡得标志及判断
可逆反应达到平衡状态得标志及判断在一定条件下得可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物与生成物得物质得量浓度不再发生改变得状态,叫化学平衡状态。
其特点有:(1)“逆”:化学平衡研究得对象就是可逆反应。
(2)“等”:化学平衡得实质就是正、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,各组分得浓度、质量分数及体积分数保持一定(但不一定相等),不随时间得变化而变化。
(5)“变”:化学平衡就是在一定条件下得平衡,若外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。
(6)“同”:在外界条件不变得前提下,可逆反应不论采取何种途径,即不论由正反应开始还就是由逆反应开始,最后所处得平衡状态就是相同得,即同一平衡状态。
可逆反应达到平衡状态得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得生成速率相等,A消耗速率与C得消耗速率之比等于m : p;②反应体系中各物质得百分含量保持不变。
二、间接标志:①混合气体得总压强、总体积、总物质得量不随时间得改变而改变(m + n≠p + q);②各物质得浓度、物质得量不随时间得改变而改变;③各气体得体积、各气体得分压不随时间得改变而改变。
对于密闭容器中得可逆反应:m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)就是否达到平衡还可以归纳如下表:三、例题分析:【例题1】可逆反应:2NO2(g) 2NO(g) + O2(g),在体积固定得密闭容器中,达到平衡状态得标志就是①单位时间内生成n mol O2得同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2得同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示得反应速率得比为2 : 2 : 1得状态④混合气体得颜色不再改变得状态⑤混合气体得密度不再改变得状态⑥混合气体得压强不再改变得状态⑦混合气体得平均相对分子质量不再改变得状态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有颜色得气体颜色不变,则表示物质得浓度不再变化,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,意味着各物质得含量不再变化;⑦由于气体得质量不变,气体得平均相对分子质量不变时,说明气体中各物质得量不变,该反应△V ≠ 0,能说明该反应达到平衡。
判断化学平衡状态的标志
判断化学平衡状态的标记---小析之宇文皓月创作一、判断化学平衡状态的标记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坚持不变的状态。
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分歧的物质:速率之比等于方程式中的系数比,但必须是分歧方向的速率。
即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才干判断是平衡状态。
例1、可逆反应:2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g),在体积固定的密闭容器中,达到平衡状态的标记是( 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暗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)、物质的量浓度坚持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数坚持不变。
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)坚持不变。
④反应物的转化率、产品的产率坚持不变。
总之:能变的量坚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,密度坚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,不随时间的变更而变更。
②可逆反应:2NO2(g) =2NO(g) + O2(g),在压强固定的密闭容器中,密度坚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更的,而气体总质量坚持不变,所以密度是个变更量,现在不变说明已经达到平衡。
浅谈如何判断一个可逆反应是否已达平衡状态
浅谈如何判断一个可逆反应是否已达平衡状态摘要:化学平衡是中学化学最重要的基本理论之一,是高中化学选修4的重点章节,其中可逆反应是否达到化学平衡状态是该部分的重点、难点知识,也是历年高考、学考的必考内容。
对绝大多数学生而言,化学平衡状态的判断涉及面广、难度大,学习起来比较困难。
因为可逆反应达到平衡状态的标志,不仅有直接根据化学平衡状态的概念得到的速率标志、浓度保持不变标志,还有根据相关理论知识衍生出来的间接标志,内容难度大,覆盖面广。
关键字:可逆反应化学反应速率化学平衡下面对如何判断可逆反应是否已达到平衡状态作简单分析:一、化学平衡状态的判断方法(一)直接标志:化学平衡状态的本质标志V正=V逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志。
1.“等”的标志: v正= v逆(1)宏观方面:同一物质:生成速率等于消耗速率;不同物质:在方程式同一边:消耗速率(生成速率)与生成速率(消耗速率)之比等于化学计量数之比;在方程式两边不同物质生成速率(消耗速率)与生成速率(消耗速率)之比等于化学计量数之比;以反应2A(g)+B(g) C(g)为例达到平衡的标志为:A的消耗速率与A的生成速率相等A的生成速率与B的消耗速率之比等于2:1A的消耗速率与C的消耗速率之比等于2:1B的生成速率与C的生成速率之比等于1:11.微观方面:化学键断裂与形成情况同一物质,断裂化学键与形成化学键的物质的量相等;不同物质,与各物质的化学计量数和分子内的化学键多少有关。
如:反应N2+3H22NH3,当有3mol H—H键断裂,同时有6mol N—H键断裂,则该反应达到了化学平衡。
有1mol H—H键断裂,同时有1mol H—H键形成,则该反应达到了化学平衡。
总结:同边异向(在方程式同一边:一生成一消耗),异边同向(在方程式两边:同生成同消耗),比例计量(满足计量数之比)2.“定”的标志:(1)各组分的物质的量浓度保持、质量、物质的量、分子数、体积(气体)、气体分压保持不变。
化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结
化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结work Information Technology Company.2020YEAR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(=v(逆)。
正)=v(逆) ≠0(3)“动”:v(正)(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mmol 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pmol C,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qmol D,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。
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据作者:杨玲吉来源:《新课程学习·下》2014年第07期判断可逆反应达到平衡状态的标志,是近几年高考的热点考题,学生学习起来困难,难以理解,失分严重,希望这个专题能帮助同学们对这块知识的理解和加深,高考能考出好成绩。
一、“根本”标志:能直接体现平衡定义的描述,有以下两类:(1)速率标志:v正=v逆,有两层含义:①指反应体系中的用同一物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等(即对于同一物质而言,该物质的消耗速率等于它的生成速率)。
②对于不同的物质而言:速率不一定相等,但是速率之比等于化学方程式的计量系数之比,且方向必须相反。
现以N2+3H2?葑2NH3为例说明v正=v逆,在单位时间、单位体积内:A.若有1 mol N2消耗,则有1 mol N2生成(同种物质,物质的量相等,方向相反)。
B.生成NH3的物质的量与NH3分解的物质的量相等(同A)。
C.H2分解的速率与H2生成的速率相等(同种物质,v正=v逆)。
D.若有1 mol N2消耗,则有3 mol H2生成(同侧不同种物质,物质的量之比=对应的化学计量数之比,方向相反)。
E.若有1 mol N2消耗,则有2 mol NH3消耗(异侧物质,物质的量之比=对应的化学计量数之比,方向相反)F.若有1 mol N≡N键断裂,则有6 mol N—H键断裂(同E)。
(2)含量标志:指“定”:反应混合物中各组成成分的百分含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数)保持不变(即不随时间的改变而改变)。
二、“等价”标志:指所表述的内容并非直接而是间接反映“等”和“定”的意义。
常有以下几项:(1)反应物的转化率保持不变;(2)产物的产率保持不变;(3)平衡体系的颜色保持不变;(4)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。
三、“不定”标志:指所表述的内容并不能表明所有反应均已达到平衡状态,只是在某些特定的情况下才能表示反应已经达到平衡状态。
判断达平衡状态的标志
3.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应:
2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能说明该反应达到化学平衡状态 的是 A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 ( )
m = V
减小 不变
ρ减小
√
C.X的分解速率与Y的消耗速率相等 =2∶1
D.单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
为0.1 mol· L-1、0.3 mol· L-1、0.08 mol· L-1,则下列判断正确的( A.c1∶c2=3∶1 )
1∶ 3 3∶2
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等 相等
√
D.c1的取值范围为0 mol· L-1<c1<0.14 mol· L-1
设:c3=0
判断反应达到化学平衡状态的标志
1.直接标志:
正、逆相等(先看方向,再看量),
量恒定(某物的质量、物质的量、浓度、体积分数等恒定)。 颜色不变了,一定达平衡。
2.间接标志:
分析某一物理量:不变→不变→不一定,变→不变→一定平。 气体的总压强、:看状态→看计量数(气体)→拆分再判断。 气体的密度(或 M r):看恒容还是恒压→看状态→ 看计量数(气体)→ 拆分再判断。
极端假设法解化学平衡状态题的应用
1.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知 X2、Y2、Z 的起始 浓度分别为 0.1 mol· L 1、0.3 mol· L 1、0.2 mol· 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
(
-1
)
√
A.Z 为 0.3 mol· L
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。
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。
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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 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,
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
D,
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:2NO
2(g) 2NO(g) + O
2
(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 NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO
2、NO、O
2
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. ①④⑥⑦
B. ②③⑤⑦
C. 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 O
2
,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。
答案:A
点拨:化学平衡状态的根本标志是:①v(正) =v(逆),②各组分百分含量不变。
在解题时要牢牢抓住这两个根本标志,并明确气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量的变化与根本标志的关系,才能全面分析,正确作答。
【例题2】在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明反应X
2(g) + Y
2
(g) 2XY(g)
已达到平衡的是:
A.容器内的总压不随时间变化
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化C.XY气体的物质的量分数不变
D.X
2和Y
2
的消耗速率相等
解析:该反应的特点:首先是可逆反应,其次是反应前后气体体积相等。
根据压强之比等于气体物质的量之比的推断,该反应在整个反应过程中总压强是不变的,A不能说明该反应已经达到平衡。
同理推断,容器中气体的平均相对分子质
量始终不随时间变化,B不能说明该反应已经达到平衡。
X
2和Y
2
的化学计量数相
等,其消耗速率始终相等,D不能说明该反应已经达到平衡。
C选项符合题意,能说明该反应已经达到平衡。
答案:C
点拨:结合化学反应方程式的特点,反应前后系数不变,正确利用直接标志与间接标志判断。
【例题3】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 B
C.A、B、C的浓度不再发生变化
D.A、B、C的分子个数比为1 : 3 : 2
解析:化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等,C的生成速率是正反应速率,C的分解速率是逆反应速率,因此A选项正确;A、B、C的浓度不再发生变化,是平衡状态的宏观表现,因此选项C正确;B选项中由于A、B都是逆反应速率,与正反应无关,因此错误;A、B、C的分子个数比为1 : 3 : 2的偶然存在性,不能作为判断平衡标志的依据。
答案:A、C
点拨:化学平衡的标志①: v(正) =v(逆);②反应混合物中各组分的浓度和含量不变。
用速率描述时,一定要注意一“正”、一“逆”,且相等。
【练习1】对于可逆反应2HI(g) I
2(g) + H
2
(g),下列叙述能够说明已达到
平衡状态的是
A.各物质的量的浓度比2 : 1: 1
B.容器内的总压不随时间变化
C.断裂2 mol H-I键的同时生成1 mol I-I键
D.混合气体的颜色不再变化时
答案:D
点拨:该反应的特点是反应前后气体物质的化学计量系数和相等,因此压强始终保持不变;因此B选项错误;在反应过程中的任意时刻断裂2 mol H-I键的同时生成1 mol I-I键,因此C选项错误。
【练习2】在恒容密闭容器中,不能作为反应2SO
2(g) + O
2
(g) 2SO
3
(g)达到
平衡的标志是:
A.混合气体的分子数之比为2 : 1: 2
B.混合气体的压强不再发生变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化D.混合气体的密度不再发生变化
答案:A、D
点拨:A选项是在特殊情况下出现的情况,B、C选项均说明混合气体的物质的量不再变化,D选项利用公式d= m/V,m、V不变,所以密度一直不变。
【练习3】在一定温度下的密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,表明反应
A(s) + 2B(g)C(g) + D(g)已达到平衡的是
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
解析:题给反应是一个反应前后气体分子总数不变的可逆反应。
显然混合气体压强和总的物质的量始终保持不变,不能用来判断反应是否达到平衡;由于A是固体,所以密度是一个变化量,那么B的浓度也是一个变化量,因此当混合气体的密度、B的物质的量浓度不再变化时,说明反应已达平衡。
答案:B、C
四:应注意的问题:
(1)正逆反应速率相等与反应混合物中各组分的百分含量均保持不变是判断化学平衡状态的基本方法。
这两个关系中的任何一个都可以单独用作判断化学反应是否达到平衡状态的标准。
(2)在m A(g) + n B(g)p C(g)+ q D(g)反应中,
v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q,在应用v
=v(逆)判断化学
(正)
平衡状态时要充分注意这一点。
(3)化学平衡状态中,反应混合物里各组成成分的浓度(或百分比含量)保持不变,但是反应混合物里各组成成分的浓度(或百分含量)保持不变的化学反应状态并不一定是化学平衡状态。
因此,在应用反应混合物里各组成成分的浓度、百分含量、物质的颜色、气体的压强、气体的密度、气体的平均摩尔质量等判断化学平衡状态时,一定要慎重。
(4)向气相化学平衡体系加入惰性气体以后,化学平衡是否被破坏,要按照“增大气体压强,化学平衡向气体体积缩小的反应方向移动;减小压强化学平衡向气体体积扩大的反应方向移动”的原则作分析判断。
(5)物质的化学变化都伴随着能量的变化。
处在绝热容器内的可逆反应,当体系内的温度恒定时,化学反应的状态是平衡状态。