化学平衡的标志_在什么情况下,气体密度不再变化可作为化学平衡的标志

化学平衡的标志都有哪些?判断达到平衡状态的标志
首先我们从平衡状态的定义入手,平衡状态强调两方面:各组分的百分含量保持不变;正反应速率等于逆反应速率 。所以我们也从两方面看:例如对于反应A2(g)+B2(g)2AB(g)若说不变,则是指含量,或能表明含量的叙述 。可以是A2、B2、AB的体积分数、物质的量分数、质量分数以及分子数之比不变,A2、B2的转化率不变、体系的温度不变、体系的颜色不变;对于反应前后体积发生变化的反应,还可以是体系平均相对分子质量、压强、总物质的量,密度等不变 。若说相等,则是指正逆反应速率相等 。例如:生成AB的速率与AB分解的速率相等;单位时间内 , A2反应掉的分子数与生成A2的分子数相等 。有些叙述肯定不对,如:生成 B2的速率与反应掉的B2速率不变;反应掉A2的速率与反应掉B2的相等;A2的浓度与B2的浓度相等;B2与AB的体积分数相等;A2与B2的转化率相等 。
例、下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是 :
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③百分组成HI%=I2%
④反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时
⑤〔HI〕∶〔H2〕∶〔I2〕=2∶2∶1时
⑥温度和体积一定时,某一生成物的浓度不再变化
⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不在变化
⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
⑩温度和压强一定时 , 混合气体密度不再变化
解析:①不能证明V正 =V逆错误 。
②表明V正=V逆,正确 。
③百分组成表明的是浓度,只能说不变,不能说相等 , 错误 。
④不能表明正逆反应速率相等,错误 。
⑤浓度应说不变,不能说相等,错误 。
⑥浓度不变说明已达平衡,正确 。
⑦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 。
⑧此反应前后体积相等,质量守恒,相对分子质量不变 , 不能表明平衡
⑨混合气体颜色不变,浓度不变 , 证明已达平衡
⑩反应前后体积相等,温度和压强一定时,体积不变 , 质量守恒,密度不变不能说明已达平衡 。
答案:②⑥⑨
练习:
在上述⑥-⑩的说法中能说明2NO2N2O4达到平衡状态是 :
答案:⑥⑦⑧⑨⑩
化学平衡的直接标志和间接标志【化学平衡的标志_在什么情况下,气体密度不再变化可作为化学平衡的标志】直接的标志:V正=V逆不等于0浓度不在变化 。
间接的要推,不是万能的,比如有固(液体参加的恒容反应)密度 。不等体的压强 。颜色 。质量分数,体积分数等等 。。。直接的要记牢 , 间接的要推导,如果光靠记是没有用的
判断化学反应达到化学平衡的标志根据化学平衡状态的定义 , 化学反应达到平衡时 , 正逆反应速率相等,某一物质的物质的量浓度保持一定,这也是判断化学反应是否平衡的标志,常见的化学平衡状态的标志,除了定义标志之外,还有一些衍生标志 。
一、判断化学平衡状态的本质标志(定义标志) 。
1、正逆反应速率相等 , 也就是v(正)=v(逆) 。对于这个标志的使用有注意两点:一是反应速率应有一正一逆,二是正逆反应速率相等 。
2、各组分的物质的量浓度保持一定,也就是不再发生改变 。
二、判断化学平衡状态的等价标志(衍生标志) 。
1、与v(正)=v(逆)等价的标志
(1)从物质的生成速率和消耗速率角度进行判断 。对于同一物质,某物质的生成速率等于消耗速率;对于不同物质,速率之比等于化学反应方程式的系数之比 , 但必须是不同方向的化学反应速率 。
(2)从同一时间物质的变化角度进行判断 。对于同一物质 , 同一时间内 , 生成的物质的量等于消耗的物质的量;对于不同物质,同一时间内,生成的物质的量与消耗的物质的量之比等于化学反应方程式系数之比 。
(3)从正逆反应速率的变化角度进行判断 。正逆反应速率不再发生改变 。
(4)从物质的微观变化角度进行判断 。如从单位时间内化学键的变化情况、单位时间内电子得失情况的变化、单位时间内分子的变化情况等等 。对反应N2+3H2 ⇌2NH3,当有3mol H—H键断裂,同时有6 molN—H键断裂,则该反应达到了化学平衡 。
2、与各组分的物质的量浓度保持一致等价的标志
(1)从质量角度进行判断 。如:各组分质量不再发生变化;反应物总质量或生成物总质量不再发生变化;各组分的质量分数不再发生变化等等 。
(2)从物质的量角度进行判断 。如各组分物质的量不再发生变化;各组分的物质的量分数不再发生变化;反应物总的物质的量或生成物总的物质的量不再发生变化 。(只适用与反应前后体积发生改变的反应 , 对于等体积如H2 +I2 ⇌2HI的反应除外)
(3)对于有颜色变化的可逆反应,当颜色不改变时,达到了平衡状态 。
判断化学平衡的标志①VA(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物质比较)
②各组分浓度保持不变或百分含量不变
③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的)
④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z )
化学平衡标志判断平衡标志:变量不变,正逆相等 。
解释一下:如果用反应速率是否相等或成比例来判断平衡标志,那么必须是一个正反应速率,一个是逆反应速率,所表达的速率必须相等,用同种物质表示正逆 , 自然是相等;用不同物质来表示正逆反应速率,一定按照方程式计量系数比才表示速率相等
如果用某个物理量不再变化作为平衡的标志,那么这个物理量首先得是个随着化学反应进行过程中发生改变的物理量 。比如③浓度随着反应的进行是个变量,等其不变时,就能证明是到达平衡状态
比如④,分压强与气体物质的量成正比 , 根据理想气体状态方程,PV=nRT,比较分压强 , 一定是控制变量,体积和温度相同的条件下,压强比等于物质的量之比 , 物质的量随着反应的进行是个变量,所以分压强也是变量
比如⑤,总压强有可能是不变的,因为在等温等压的条件下,总压强可能不变 , 始终等于大气压,气体体积随着物质的量的变化而变化,可根据理想气体状态方程来进行判断 。
比如⑥混合气体物质的量肯定是变量,因为这个反应对于气体而言是4变2的反应,注意D是固体
特别注意,分子数目按一定比例或者浓度按一定比率,绝对不能作为平衡标志,因为数目比或浓度比跟反应前投料有很大关系,所以分子数目或者浓度按照方程式计量系数比或者其他一些比例,都是一种偶然情况 , 不作为平衡标志 。比如⑦
希望可以帮到你,不懂再扩展吧
在什么情况下,气体密度不再变化可作为化学平衡的标志密度=m/v,能否判断达到平衡 , 要看这个公式的分子和分母其中一个始终固定,而另一个随着反应的发生而变化,则当密度一定时 , 说明这个变化的量也固定时,反应平衡 。
举个例子,N2+3H2=2NH3(没有恒容条件),m质量是不变的(反应前后质量守恒) , 而体积V是一直在变(左边1+3份气体,右边2份气体) 。当密度稳定了,说明V不再改变,因此反应平衡 。
但是密度=m/v这个式子中,假如m和v都不固定 , 那么即使密度不变了也不能判断,比如说,C(s固体)+CO2=2CO(无恒容条件),因为左边有固体在,所以气体质量m一直在改变,而V也一直在变,所以密度恒定不能判断;同理 , mV两者都固定,那也不能判断平衡 。再如上面的例子,假如条件是恒容环境下,那么V也是固定不变的,那就判断不了了 。