化學平衡是指在宏觀條件一定的可逆反應中,化學反應正逆反應速率相等,反應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反應,在一定條件下達到化學平衡狀態(tài)時,體系中各反應物和生成物的物質的量不再發(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于化學反應平衡的資料,歡迎閱讀。
化學反應平衡定義
對于任一可逆的化學反應,在一定條件下達到化學平衡狀態(tài) (equilibrium) 時,體系中各反應物和生成物的物質的量不再發(fā)生變化,其活度熵為一定值。
化學反應平衡的標志是化學反應體系內的各物質的濃度不再隨時間的變化而變化。因此建立平衡后,各物質的濃度就不發(fā)生改變了。反過來說,如果化學反應達到平衡后,各物質的濃度不再發(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, 化學反應平衡也是這樣,就是生成的物質等于被消耗的物質,所以物質的質量始終不變化。其平衡遵循化學平衡常數。
平衡狀態(tài)的特征:(針對同一種物質)
逆:化學平衡狀態(tài)只是討論可逆反應形成的一種狀態(tài)
等:正反應逆反應速率相等,正逆反應中物質的速率之比等于化學計量數之比
動:化學平衡是一種動態(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
如何判斷一個化學反應是否已達平衡
概念判斷
一、根據化學平衡的概念
一定條件下的可逆反應,正反應和逆反應速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
即:化學平衡的根本標志是V(正)=V(逆):一定條件下的可逆反應:某物質的消耗速率等于該物質的生成速率;說明該反應達平衡。
因為反應速率之比等于方程式的系數比。所以要描述一個可逆反應達平衡,必須一個描述正反應,一個描述逆反應,且描述的量之比等于方程式的系數比。
條件判斷
二、根據其他條件判斷
(一)有氣體參加或生成的反應
(1)平均摩爾質量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:
例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩爾質量M一定,可以說明該反應達平衡。(因為全是氣體,所以氣體的總質量m不變;假設平衡左移,氣體總物質的量增大,假設平衡右移,氣體總物質的量減小,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:
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩爾質量M一定,不能說明該反應達平衡。(因為全是氣體,所以氣體的總質量m不變;假設平衡左移,氣體總物質的量不變,假設平衡右移,氣體總物質的量也不變,即平衡移動,M不變)
② 若有固體或液體參加反應或生成:
無論是否是等體積反應,其氣體的平均摩爾質量M一定,一般可以說明該反應達平衡。
特殊情況如反應CO(g)+H2(g==)C(S)+H2O(g)
如果氣體的平均摩爾質量M等于12 g/mol,其平均摩爾質量M一定,不能說明該反應達平衡。(因 為假設平衡左移,氣體總質量每增加12 g,其氣體的物質的量增加1 mol,氣體的平均摩爾質量M不變,假設 平衡右移,氣體總質量每減少12 g,其氣體的物質的量減少1 mol,氣體的平均摩爾質量M也不變)
如果氣體的平均摩爾質量M不等于12 g/mol,其平均摩爾質量M一定,能說明該反應達平衡。(因為假設平衡左移,氣體 總質量每增加12 g,其氣體的物質的量增加1 mol,氣體的平均摩爾質量M一定改變,假設平衡右移,氣體總質量每減少12 g,其氣體的物 質的量減少1 mol,氣體的平均摩爾質量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,不能說明該反應達平衡。
B:在恒壓的密閉容器中:
如果不是等體積反應:
例:如N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合氣體的平均 密度一定,能說明該反應達平衡。
如果是等體積反應:
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合氣體的平均密度一定,不能說明該反應達平衡。
(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:
例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合氣體的總壓強p一定,能說明該反應達平衡。
如果是等體積反應:
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合氣體的總壓強p一定,不能說明該反應達平衡。
(4)若為絕熱體系,溫度一定,可以說明反應達平衡。
(5)合氣體的顏色一定(某氣體有色),可以說明反應達平衡。
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