化學平衡的標志_在什么情況下,氣體密度不再變化可作為化學平衡的標志

化學平衡的標志都有哪些?判斷達到平衡狀態的標志
首先我們從平衡狀態的定義入手,平衡狀態強調兩方面:各組分的百分含量保持不變;正反應速率等于逆反應速率 。所以我們也從兩方面看:例如對于反應A2(g)+B2(g)2AB(g)若說不變,則是指含量,或能表明含量的敘述 。可以是A2、B2、AB的體積分數、物質的量分數、質量分數以及分子數之比不變,A2、B2的轉化率不變、體系的溫度不變、體系的顏色不變;對于反應前后體積發生變化的反應,還可以是體系平均相對分子質量、壓強、總物質的量,密度等不變 。若說相等,則是指正逆反應速率相等 。例如:生成AB的速率與AB分解的速率相等;單位時間內 , A2反應掉的分子數與生成A2的分子數相等 。有些敘述肯定不對,如:生成 B2的速率與反應掉的B2速率不變;反應掉A2的速率與反應掉B2的相等;A2的濃度與B2的濃度相等;B2與AB的體積分數相等;A2與B2的轉化率相等 。
例、下列方法中可以證明2HI(g)H2(g)+I2(g)已達平衡狀態的是 :
①單位時間內生成n mol H2的同時生成n mol HI
②一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂
③百分組成HI%=I2%
④反應速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)時
⑤〔HI〕∶〔H2〕∶〔I2〕=2∶2∶1時
⑥溫度和體積一定時,某一生成物的濃度不再變化
⑦溫度和體積一定時,容器內壓強不再變化
⑧條件一定時,混合氣體的平均相對分子質量不在變化
⑨溫度和體積一定時,混合氣體顏色不再變化
⑩溫度和壓強一定時 , 混合氣體密度不再變化
解析:①不能證明V正 =V逆錯誤 。
②表明V正=V逆,正確 。
③百分組成表明的是濃度,只能說不變,不能說相等 , 錯誤 。
④不能表明正逆反應速率相等,錯誤 。
⑤濃度應說不變,不能說相等,錯誤 。
⑥濃度不變說明已達平衡,正確 。
⑦此反應前后體積相等,溫度和體積一定時,壓強不變時,某組分的濃度可能變化,錯誤 。
⑧此反應前后體積相等,質量守恒,相對分子質量不變 , 不能表明平衡
⑨混合氣體顏色不變,濃度不變 , 證明已達平衡
⑩反應前后體積相等,溫度和壓強一定時,體積不變 , 質量守恒,密度不變不能說明已達平衡 。
答案:②⑥⑨
練習:
在上述⑥-⑩的說法中能說明2NO2N2O4達到平衡狀態是 :
答案:⑥⑦⑧⑨⑩
化學平衡的直接標志和間接標志【化學平衡的標志_在什么情況下,氣體密度不再變化可作為化學平衡的標志】直接的標志:V正=V逆不等于0濃度不在變化 。
間接的要推,不是萬能的,比如有固(液體參加的恒容反應)密度 。不等體的壓強 。顏色 。質量分數,體積分數等等 。。。直接的要記牢 , 間接的要推導,如果光靠記是沒有用的
判斷化學反應達到化學平衡的標志根據化學平衡狀態的定義 , 化學反應達到平衡時 , 正逆反應速率相等,某一物質的物質的量濃度保持一定,這也是判斷化學反應是否平衡的標志,常見的化學平衡狀態的標志,除了定義標志之外,還有一些衍生標志 。
一、判斷化學平衡狀態的本質標志(定義標志) 。
1、正逆反應速率相等 , 也就是v(正)=v(逆) 。對于這個標志的使用有注意兩點:一是反應速率應有一正一逆,二是正逆反應速率相等 。
2、各組分的物質的量濃度保持一定,也就是不再發生改變 。
二、判斷化學平衡狀態的等價標志(衍生標志) 。
1、與v(正)=v(逆)等價的標志
(1)從物質的生成速率和消耗速率角度進行判斷 。對于同一物質,某物質的生成速率等于消耗速率;對于不同物質,速率之比等于化學反應方程式的系數之比 , 但必須是不同方向的化學反應速率 。
(2)從同一時間物質的變化角度進行判斷 。對于同一物質 , 同一時間內 , 生成的物質的量等于消耗的物質的量;對于不同物質,同一時間內,生成的物質的量與消耗的物質的量之比等于化學反應方程式系數之比 。
(3)從正逆反應速率的變化角度進行判斷 。正逆反應速率不再發生改變 。
(4)從物質的微觀變化角度進行判斷 。如從單位時間內化學鍵的變化情況、單位時間內電子得失情況的變化、單位時間內分子的變化情況等等 。對反應N2+3H2 ⇌2NH3,當有3mol H—H鍵斷裂,同時有6 molN—H鍵斷裂,則該反應達到了化學平衡 。
2、與各組分的物質的量濃度保持一致等價的標志
(1)從質量角度進行判斷 。如:各組分質量不再發生變化;反應物總質量或生成物總質量不再發生變化;各組分的質量分數不再發生變化等等 。
(2)從物質的量角度進行判斷 。如各組分物質的量不再發生變化;各組分的物質的量分數不再發生變化;反應物總的物質的量或生成物總的物質的量不再發生變化 。(只適用與反應前后體積發生改變的反應 , 對于等體積如H2 +I2 ⇌2HI的反應除外)
(3)對于有顏色變化的可逆反應,當顏色不改變時,達到了平衡狀態 。
判斷化學平衡的標志①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
③借助顏色不變判斷(有一種物質是有顏色的)
④總物質的量或總體積或總壓強或平均相對分子質量不變(前提:反應前后氣體的總物質的量不相等的反應適用,即如對于反應xA+yB zC,x+y≠z )
化學平衡標志判斷平衡標志:變量不變,正逆相等 。
解釋一下:如果用反應速率是否相等或成比例來判斷平衡標志,那么必須是一個正反應速率,一個是逆反應速率,所表達的速率必須相等,用同種物質表示正逆 , 自然是相等;用不同物質來表示正逆反應速率,一定按照方程式計量系數比才表示速率相等
如果用某個物理量不再變化作為平衡的標志,那么這個物理量首先得是個隨著化學反應進行過程中發生改變的物理量 。比如③濃度隨著反應的進行是個變量,等其不變時,就能證明是到達平衡狀態
比如④,分壓強與氣體物質的量成正比 , 根據理想氣體狀態方程,PV=nRT,比較分壓強 , 一定是控制變量,體積和溫度相同的條件下,壓強比等于物質的量之比 , 物質的量隨著反應的進行是個變量,所以分壓強也是變量
比如⑤,總壓強有可能是不變的,因為在等溫等壓的條件下,總壓強可能不變 , 始終等于大氣壓,氣體體積隨著物質的量的變化而變化,可根據理想氣體狀態方程來進行判斷 。
比如⑥混合氣體物質的量肯定是變量,因為這個反應對于氣體而言是4變2的反應,注意D是固體
特別注意,分子數目按一定比例或者濃度按一定比率,絕對不能作為平衡標志,因為數目比或濃度比跟反應前投料有很大關系,所以分子數目或者濃度按照方程式計量系數比或者其他一些比例,都是一種偶然情況 , 不作為平衡標志 。比如⑦
希望可以幫到你,不懂再擴展吧
在什么情況下,氣體密度不再變化可作為化學平衡的標志密度=m/v,能否判斷達到平衡 , 要看這個公式的分子和分母其中一個始終固定,而另一個隨著反應的發生而變化,則當密度一定時 , 說明這個變化的量也固定時,反應平衡 。
舉個例子,N2+3H2=2NH3(沒有恒容條件),m質量是不變的(反應前后質量守恒) , 而體積V是一直在變(左邊1+3份氣體,右邊2份氣體) 。當密度穩定了,說明V不再改變,因此反應平衡 。
但是密度=m/v這個式子中,假如m和v都不固定 , 那么即使密度不變了也不能判斷,比如說,C(s固體)+CO2=2CO(無恒容條件),因為左邊有固體在,所以氣體質量m一直在改變,而V也一直在變,所以密度恒定不能判斷;同理 , mV兩者都固定,那也不能判斷平衡 。再如上面的例子,假如條件是恒容環境下,那么V也是固定不變的,那就判斷不了了 。