化學(xué)平衡是指在宏觀條件一定的可逆反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物各組分濃度不再改變的狀態(tài)。對于任一可逆的化學(xué)反應(yīng),在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,體系中各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,其活度熵為一定值。下面逍遙右腦小編就給大家分享一些關(guān)于化學(xué)反應(yīng)平衡的資料,歡迎閱讀。
化學(xué)反應(yīng)平衡定義
對于任一可逆的化學(xué)反應(yīng),在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) (equilibrium) 時,體系中各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,其活度熵為一定值。
化學(xué)反應(yīng)平衡的標(biāo)志是化學(xué)反應(yīng)體系內(nèi)的各物質(zhì)的濃度不再隨時間的變化而變化。因此建立平衡后,各物質(zhì)的濃度就不發(fā)生改變了。反過來說,如果化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,則平衡就沒有發(fā)生移動。例如在一個裝滿水的杯子中,加入多少水就會有多少水流出,加入的水和流出的水始終相等, 化學(xué)反應(yīng)平衡也是這樣,就是生成的物質(zhì)等于被消耗的物質(zhì),所以物質(zhì)的質(zhì)量始終不變化。其平衡遵循化學(xué)平衡常數(shù)。
平衡狀態(tài)的特征:(針對同一種物質(zhì))
逆:化學(xué)平衡狀態(tài)只是討論可逆反應(yīng)形成的一種狀態(tài)
等:正反應(yīng)逆反應(yīng)速率相等,正逆反應(yīng)中物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比
動:化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡
定:在平衡混合物中,各組成成分的含量保持一定
變:化學(xué)平衡是在一定條件下的平衡狀態(tài)和平衡體系,任一條件改變,都可能引起平衡移動
同:對于一個可逆反應(yīng)來說,如果外界條件不變時,無論采取任何途徑,最后平衡狀態(tài)相同
如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否已達(dá)平衡
概念判斷
一、根據(jù)化學(xué)平衡的概念
一定條件下的可逆反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
即:化學(xué)平衡的根本標(biāo)志是V(正)=V(逆):一定條件下的可逆反應(yīng):某物質(zhì)的消耗速率等于該物質(zhì)的生成速率;說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
因為反應(yīng)速率之比等于方程式的系數(shù)比。所以要描述一個可逆反應(yīng)達(dá)平衡,必須一個描述正反應(yīng),一個描述逆反應(yīng),且描述的量之比等于方程式的系數(shù)比。
條件判斷
二、根據(jù)其他條件判斷
(一)有氣體參加或生成的反應(yīng)
(1)平均摩爾質(zhì)量M=m(總)/n(總)
① 如果全為氣體:
A:在密閉容器中,如果不是等體積反應(yīng):
例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩爾質(zhì)量M一定,可以說明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因為全是氣體,所以氣體的總質(zhì)量m不變;假設(shè)平衡左移,氣體總物質(zhì)的量增大,假設(shè)平衡右移,氣體總物質(zhì)的量減小,即平衡移動,M一定改變)
B:在密閉容器中,如果是等體積反應(yīng):
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩爾質(zhì)量M一定,不能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因為全是氣體,所以氣體的總質(zhì)量m不變;假設(shè)平衡左移,氣體總物質(zhì)的量不變,假設(shè)平衡右移,氣體總物質(zhì)的量也不變,即平衡移動,M不變)
② 若有固體或液體參加反應(yīng)或生成:
無論是否是等體積反應(yīng),其氣體的平均摩爾質(zhì)量M一定,一般可以說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
特殊情況如反應(yīng)CO(g)+H2(g==)C(S)+H2O(g)
如果氣體的平均摩爾質(zhì)量M等于12 g/mol,其平均摩爾質(zhì)量M一定,不能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因 為假設(shè)平衡左移,氣體總質(zhì)量每增加12 g,其氣體的物質(zhì)的量增加1 mol,氣體的平均摩爾質(zhì)量M不變,假設(shè) 平衡右移,氣體總質(zhì)量每減少12 g,其氣體的物質(zhì)的量減少1 mol,氣體的平均摩爾質(zhì)量M也不變)
如果氣體的平均摩爾質(zhì)量M不等于12 g/mol,其平均摩爾質(zhì)量M一定,能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因為假設(shè)平衡左移,氣體 總質(zhì)量每增加12 g,其氣體的物質(zhì)的量增加1 mol,氣體的平均摩爾質(zhì)量M一定改變,假設(shè)平衡右移,氣體總質(zhì)量每減少12 g,其氣體的物 質(zhì)的量減少1 mol,氣體的平均摩爾質(zhì)量M也一定改變)
(2)混合氣體的平均密度=m(總)/v(總)
①如果全為氣體:
A:在恒容的密閉容器中,
例:如N2 (g)+3H2(g)2NH3(g)其混合氣體的 平均密度一定,不能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
B:在恒壓的密閉容器中:
如果不是等體積反應(yīng):
例:如N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合氣體的平均 密度一定,能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
如果是等體積反應(yīng):
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合氣體的平均密度一定,不能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
(3)從混合氣體的總壓強考慮(恒溫恒容)
如果不是等體積反應(yīng):
例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合氣體的總壓強p一定,能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
如果是等體積反應(yīng):
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合氣體的總壓強p一定,不能說明該反應(yīng)達(dá)平衡。
(4)若為絕熱體系,溫度一定,可以說明反應(yīng)達(dá)平衡。
(5)合氣體的顏色一定(某氣體有色),可以說明反應(yīng)達(dá)平衡。
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