可逆反应达到平衡状态的标志及判断
河北省宣化县第一中学 栾春武
(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) =化学平衡状态 v(逆) ≠0
(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)是否达到平衡还可以归纳如下表:
化学反应 | mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(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, 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 | 反应体系内有物质的颜稳定不变 | 平衡 |
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