化学平衡状态的标志.doc

化学平衡状态的标志一、化学平衡的特征:1、逆：化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即反应过程中反应物（生成物）不能全部转化为生成物（反应物）。2、“动”：达到平衡时，v（正）=v（逆）0，即化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应仍在继续进行。3、等v（正）=v（逆），它的具体含义有两个方面：用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等，但必须符合两方面表示两个不同的方向。速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比4、定：因为v（正）=v（逆）0，所以同一瞬间，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，各成分的百分含量（体积分数、质量分数），转化率等不随时间变化而变化。或在反应过程中，如M、p、T等某一时刻保持不变即达到了平衡。5、变：改变影响化学平衡的条件，平衡就被破坏，正逆反应速率不再相等，平衡发生移动，直至建立新的平衡。6、化学平衡的建立与反应的途径无关同一可逆反应，只有条件相同（即温度、压强相同）并按化学方程式计量数的相应量配比，使容器中总质量保持不变，则无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或正、逆反应同时开始，最终都会达到同一平衡状态。二、判断平衡的依据 判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)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的分数一定 各物质的质量或各物质质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总体积、总压力、总物质的量一定正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆)在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆)v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆)在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因为均指V(逆)压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）混合气体平均相对分子质量MrMr一定时，只有当m+np+q时Mr一定时，但m+n=p+q时温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）体系的密度密度一定其他如体系颜色不再变化等三、具体问题分析1、从化学键的角度命题【例1】：下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是（ ）A 1个NN键断裂的同时，有3个H-H键形成B 1个NN键断裂的同时，有3个H-H键断裂C 1个NN键断裂的同时，有6个N-H键断裂D 1个NN键断裂的同时，有6个N-H键形成分析：A、NN断裂代表正反应速率，H-H键形成代表逆反应速率，且比值为1：2，A正确。B、NN断裂，H-H断裂都只代表逆反应速率，B错误。C、N-H键断裂代表逆反应速率，NN断裂代表正反应速率，且N2:NH3=1:2，C正确。D、表示反应速率的方向一致，D错误。答案：A、C2、从反应混合气体的平均相对分子质量M考虑（I）若各物质均为气体对于非等物质的量反应，如2SO2+O2 2SO3，M一定可作为平衡标志。对于等物质的量反应，H2+I22HI，M一定不能作为平衡标志。（II）若有非气体参与，无论等物质的量或非等物质的量反应，如C(s)+H2O (g) CO (g) +H2 (g)，M一定可标志达到平衡。3、从气体密度考虑（I）当反应前后各成分均为气体时恒容：总为恒值，不能做平衡标志。恒压：等物质的量反应，总为恒值，不能作平衡标志。 非等物质的量反应，为一定值时，可作为平衡标志。（II）当有非气体物质参与时恒容：为一定值时，可作平衡标志。恒压：为一定值时，可作平衡标志。4、从体系内部压强考虑：因为恒容、恒温条件下，n(g)越大则压强p就越大，则无论各成份是否均为气体，只需考虑n(g)。当n(g)=0，即等物质的量反应则p为恒值，不能作平衡标志。n(g)0，则当p一定时，可做平衡标志。5、从体系内部温度考虑：当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量，若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡。6、从某些体系的颜色判断在某些反应混合物中有些气体物质有颜色，混合气体的颜色不变，说明该气体的浓度不变，反应达到平衡。四、反思练习【例2】：下列方法中可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 ：单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂百分组成HI%=I2%反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)时c(HI)c(H2)c(I2)=221时温度和体积一定时，某一生成物的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时，混合气体的平均相对分子质量不在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，混合气体密度不再变化解析：不能证明V正 =V逆错误。表明V正=V逆，正确。百分组成表明的是浓度，只能说不变，不能说相等，错误。不能表明正逆反应速率相等，错误。浓度应说不变，不能说相等，错误。浓度不变说明已达平衡，正确。此反应前后体积相等，温度和体积一定时，压强不变时，某组分的浓度可能变化，错误。此反应前后体积相等，质量守恒，