判断化学平衡状态的标志
可逆反应达到平衡状态的标志及判断
一、可逆反应到达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,假设外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。
〔6〕“同”:在外界条件不变的前提下,可逆反应不管采取何种途径,即不管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。
可逆反应到达平衡状态的标志及判断方法如下:以mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(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:mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否到达平衡还可以归纳如下表:mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)〔三〕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到达平衡状态的标准。
〔2〕在mA(g) + nB(g)pC(g)+ qD(g)反应中,v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =m : n : p : q,在应用v(正) =v(逆)判断化学平衡状态时要充分注意这一点。
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
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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
化学平衡状态的判断标志
《化学平衡状态的判断》学案一、化学平衡状态的直接标志:1、等速标志:v正= v逆(本质特征)①同一种物质②不同的物质:例1.在一定条件下,可逆反应2A B+3C在下列4种状态中,处于平衡状态的是()(A) 正反应速度 v A=2mol/(L·min)逆反应速度v B=2 mol/(L·min)(B) 正反应速度 v A=2mol/(L·min)逆反应速度v C=2 mol/(L·min)(C) 正反应速度 v A=1mol/(L·min)逆反应速度v B=1.5 mol/(L·min)(D) 正反应速度 v A=1mol/(L·min)逆反应速度v C=1.5mol/(L·min)例2.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nmolA2的同时,生成nmolB2B、单位时间内生成2nmolAB的同时,生成nmolB2C、单位时间内生成了nmolB2的同时,减少了nmolA2D、单位时间生成nmolA2,同时生成nmolABE、单位时间内消耗了nmolA2,同时消耗了2nmolAB例3、下列说法中,可以证明N2+3H22NH3已达到平衡状态的是()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2、恒浓标志:反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现)例4、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生成的速率与C分解的速率相等B.A、B、C的浓度不再变化C.单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol B D.A、B、C的分子数之比为1︰3︰2二、化学平衡状态的间接标志:1、各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
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
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。
化学平衡状态标志的判断
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:?ν正=ν逆;?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。
化学平衡状态的判断标准
化学平衡状态的判断标准1、本质: V正 = V逆2、现象:浓度保持不变mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g)本质:v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C耗 = v C 生 v D耗 = v D生v A耗﹕ v B生 = m﹕n ……现象:1、A、B、C、D的浓度不再改变 2、A、B、C、D的分子数不再改变。
3、A、B、C、D的百分含量不再改变。
4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变5、体系温度不再改变6、若某物质有色,体系的颜色不再改变。
引申:mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) + Q对 m+n ≠ p+q 的反应(即反应前后气体分子数改变),还可从以下几个方面判断:1、体系的分子总数不再改变2、体系的平均分子量不再改变3、若为恒容体系,体系的压强不再改变4、若为恒压体系,体系的体积、密度不再改变注意:以上几条对m+n = p+q的反应不成立。
以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例,达到平衡的标志为:A的消耗速率与A的生成速率A的消耗速率与C的速率之比等于B的生成速率与C的速率之比等于A的生成速率与B的速率之比等于例题:1、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A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)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2、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)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a molA,同时生成3a molB③A、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 A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑦B.②⑤⑦C.①③④⑦D.②⑤⑥⑦元素推断:已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F。
化学平衡状态标志的判断
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
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。
例析化学平衡状态的判断标志
针对学生的怕学、厌学现象,要充分发挥情感的功能,多鼓励支持学生,增强教育方法的情趣,引发学生积极的情感体验,使怕学、厌学转化为乐学、好学。
另外对于教学中的许多知识难点的分化,教师要运用恰当的方法,引导学生作好知识的分类和归纳,做到深入浅出(特别是与初中知识的衔接),让学生容易学、容易记,让学生在认知过程中不但不会感到困难,而且能尝到学习的乐趣。
(3)以理育情在化学教学中,教师要充分挖掘教材中的德育因素,对学生进行政治思想和科学素质教育,如在讲新能源材料时,可以联系我国的石化、宇航事业的发展,以及当今的“低碳经济”,培养学生爱国、爱科学的情感,同时也让化学同生活联系在一起,更有利让学生对化学产生浓厚兴趣。
4.通过开展课外活动,加强学生的学习兴趣课外活动一直都深受广大学生的喜爱,是培养和发展学生学习兴趣的重要途径,课外活动不仅能够加深对课堂所学知识的理解,而且能扩大学生的视野、开发智力、激发兴趣。
课外活动的形式很多,如:开展兴趣小组,让学生做一些简单有趣的实验,如豆奶粉中氮含量的测定,水果饮料中Vc 含量的检测,补铁制剂中铁含量测定等;组织学生参观化工厂,通过目睹生产第一线操作过程将书本上的知识结合起来,例如带学生去参观制皂厂,让学生进一步了解肥皂生产的过程和原理,思考一下:与书本介绍的有何相同或不同之处。
此外教师还可开展化学知识讲座、化学探究实验设计等活动来扩大学生的知识面,提高学生的学习兴趣。
同时,对学生的评价也应从“单一”走向“综合”,这样才能从根本上起到爱护学生的作用。
总之,只要教师在教学实践中不断钻研、不断总结,就会发现提高中职学生学习化学兴趣的手段是多种多样的,只要把它们灵活、巧妙地运用到具体的教学工作中去,就能有效地提高学生的学习兴趣,从而进一步激发学生的求知欲。
参考文献:[1]张龙主编.化学(通用类).北京:高等教育出版社,2009,6.(1).[2]付国华.化学教学中学生思维方式的构建研究.化学教育,2007,VOL12:27-32.[3]西南实话学院化学系编.中学化学实验教学[M ].北京:高等教育出版社,1996,4.[4]杨辉祥主编.中学化学教学参考[M ].西安:陕西师范大学,2005,4.[5]蒋蓉.化学课外活动的一点尝试[J ].化学教学,1996,6.化学平衡是中学化学最重要的基本理论之一,在高考中重现率高达100%,而平衡状态的判断是本部分重点考查的知识点之一。
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。
接上页
(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。
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响里,正反响速率=逆反响速率,反响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、可逆反响:2NO2(g)=2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中,到达平衡状态的标志是(B)
A单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
B单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
C用NO2、NO、O2表示的反响速率的比为2:2:1的状态
例2、判断在可逆反响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假设反响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反响物的转化率、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。
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
化学平衡状态标志的判断
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。
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)+O 2(g)CO 2(g)、CO 2(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。
试题1.在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO (g )+O 2(g )2NO 2(g );ΔΗ<0,不能说明已达到平衡状态的是A .正反应生成NO 2的速率和逆反应生成O 2的速率相等√B .反应器中压强不随时间变化而变化C .混合气体颜色深浅保持不变D .混合气体平均分子量保持不变2.在一定温度下,反应A 2(g )+ B 2(g )2AB (g )达到平衡的标志是A .单位时间生成的n mol 的A 2同时生成n mol 的ABB .容器内的总压强不随时间变化C .单位时间生成2n mol 的AB 同时生成n mol 的B 2√D .单位时间生成n mol 的A 2同时生成n mol 的B 23.下列叙述表示可逆反应N 2 + 3H 2 2NH 3一定处于平衡状态的是A .N 2、H 2、NH 3的百分含量相等B .单位时间,消耗a mol N 2的同时消耗3a mol H 2C .单位时间,消耗a molN 2的同时生成3a mol H 2√D .反应若在定容的密器中进行,温度一定时,压强不随时间改变√4.对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(g) + B (g ) C (g )+D (g )在恒温下已达到平衡的是A .反应容器的压强不随时间而变化B .A 气体和B 气体的生成速率相等C .A 、B 、C 三种气体的生成速率相等√D .反应混合气体的密度不随时间而变化5.下列说法中,可以表明反应N 2+3H 22NH 3已达到平衡状态的是A .1molN≡N 键断裂的同时,有3molH —H 键形成√B .1molN≡N 键断裂的同时,有3molH —H 键断裂C .1molN≡N 键断裂的同时,有6molN —H 键形成D .1molN≡N 键断裂的同时,有6molN —H 键断裂√6.可逆反应N 2+3H 22NH 3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。
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。
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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 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。
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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。
③可逆反应2HI(g)= H2(g)+I2(g)中,恒定压强下密度保持不变能否判断是平衡状态(否)
、
原因:该反应左右两边气体系数相等,在恒定压强下气体的总体积保持不变,反应物生成物都是气体,总质量保持不变,所以体积、质量都是不变量,所以不能判断是否为平衡状态。
④可逆反应C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g),在恒定体积下发生反应,某时刻发现密度保持不变能否判断达到平衡状态。
(能)
原因:该反应中有固体参加,所以气体质量是个可变量,而体积是个不变的量,所以密度不变能判断是已经达到平衡状态。
⑤在一恒定压强下的密闭容器中加入1molC(s)和1mol H2O(g)发生如下反应:C(s)+H2O (g)= CO(g)+H2(g),某时刻密度保持不变能否判断达到平衡状态。
(能)
原因:虽然该反应中,质量、体积都是变量而且随着反应的进行都在增大,此时可以考虑密度和相对分子质量成正比,反应开始时相对分子质量为18g/mol,假设完全生成CO(g)和H2(g)时平均相对分子质量为15g/mol。
所以随着反应的进行密度在减小,所以密度就是变化量。
二、物质的量(分子数)
在可逆反应中,任何物质的物质的量(分子数)保持不变,都能判断已经达到平衡状态。
n总保持不变能否判断是否为平衡状态,就要具体问题具体分析了。
如左右两边气体系数和不等的反应,n总不变就能判断已达平衡状态,左右两边气体系数相等的反应。
三、体积(在恒压下讨论)
V总保持不变能否判断是否为平衡状态,就要具体问题具体分析了。
如左右两边气体系数和不等的反应,V总不变就能判断已达平衡状态,左右两边气体系数相等的反应。
:
四、体积分数
任何物质的体积分数不变都能判断平衡状态。
五、平均相对分子质量
M=质量m/物质的量n
①在恒温恒压下发生2HI(g)= H2(g)+I2(g),某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。
(否)
原因:质量不变、物质的量不变,所以平均相对分子质量也保持不变。
②在恒温恒压下发生A(s)+3B(g)= 2C(g)+D(g)反应,某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。
(能)
原因:质量变化,而物质的量不变,所以M是变化的。
③在恒温恒容下发生N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)反应,某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。
(能)
原因:质量不变、物质的量变,所以平均相对分子质量是个可变量。
,
④在恒温恒容下发生CO(g)+H2(g)= CO2(g)+H2O(g)反应,某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。
(否)
原因:质量不变、物质的量不变,所以平均相对分子质量是个不变量。
⑤在恒温恒容下发生A(s)=3C(g)+2D(s)反应,某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。
(否)
原因:该反应中,虽然气体质量变化、物质的量也变,但是气体只有一种它的平均相对分子质量是个恒定值。
六、压强
P=nRT/V (该式子中R、T、V都是恒定量)
在恒温恒容条件下,左右两边气体系数相等,就不能用压强来判断;左右两边气体系数不等就能用压强判断。
七、质量
任何物质的质量不变都能判断该反应已经达到平衡。
八、温度
|
任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时肯定是平衡状态。
九、颜色
颜色的深浅代表着有色物质的浓度大小
①在体积固定的密闭容器中发生可逆反应:2NO2(g) =2NO(g) + O2(g),某时刻颜色不变能否判断是否为平衡状态(能)
原因:颜色深浅代表NO2浓度大小,颜色不变就意味着NO2浓度不变,可以判断平衡状态。
注意:颜色改变平衡并不一定发生移动,比如2HI(g)= H2(g)+I2(g)反应中,改变体积颜色肯定改变,但平衡不会发生移动,这种颜色改变是由体积变化导致的。
十、转化率
任何物质的转化率不再改变都能判断已达平衡状态。