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化学平衡状态

(相关资料图)

判断化学平衡状态的标志口诀

判断化学平衡状态例子

化学平衡状态

在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变(混合物中各组分的百分含量不再改变)，达到一种表面静止的状态，即"化学平衡状态".

特点

化学平衡状态具有逆，等，动，定，变、同六大特征。

逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

等：平衡时，正、逆反应速率相等，即v正=v逆。

动：平衡时，反应仍在进行，是动态平衡，反应进行到了最大限度。

定：达到平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应速率保持不变，反应物的转化率保持不变，各组分的含量保持不变。

变：化学平衡跟所有的动态平衡一样，是有条件的，暂时的，相对的，当条件发生变化时，平衡状态就会被破坏，由平衡变为不平衡，再在新的条件下建立新平衡，即化学平衡发生了移动。

同：一定条件下化学平衡状态的建立与反应的途径无关。即无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从任一中间状态开始建立，只要外界条件相同，达到平衡时的效果都相同。

判据

吉布斯自由：

当ΔrGm=0时，反应达最大限度，处于平衡状态。化学平衡的建立是以可逆反应为前提的。可逆反应是指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应。绝大多数化学反应都具有可逆性，都可在不同程度上达到平衡。

从动力学角度看：

反应开始时，反应物浓度较大，产物浓度较小，所以正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行，反应物浓度不断减小，产物浓度不断增大，所以正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大。当正、逆反应速率相等时，系统中各物质的浓度不再发生变化，反应达到了平衡。

化学平衡是动态平衡。

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判断化学平衡状态的标志口诀

一、等的标志：(平衡的本质)

口诀：“同向”不可断, “异向”比例才可断

正反应速率：V(反应物)消耗、V(生成物)生成

逆反应速率：V(反应物)生成、V(生成物)消耗

1、同一物质表示：V(反应物)消耗= V(反应物)生成 或V(生成物)消耗= V(生成物)生成

2、不同物质表示：一种物质表示的正反应速率与另一种物质表示的逆反应速率之比等于物质前的计量数之比。

3、其它描述方式：单位时间内物质的量的变化, 化学键的变化。

例1、可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)

A.3V (N2) 正=V (H2) 正

B.V (N2) 正=V (NH3) 逆

C.2V (H2) 正=3V (NH3) 逆

D.V (N2) 正=3V (H2) 逆

例2：下列说法，可以表明N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应己达到平衡状态的是( )

A、1molN≡N健断裂的同时，有3molH―H健形成

B、1molN≡N健断裂的同时，有3molH―H健断裂

C、1molN≡N健断裂的同时，有6molN―H健形成

D、1molN≡N健断裂的同时，有6molN―H健断裂

二、定的标志：(平衡的现象)各组分的浓度不变

口诀：“定量”不可断，“变量”不变才可断

针对某一具体反应而言，当某一化学量不随平衡移动而变化，称其为定量;当某一化学量随平衡移动而发生变化，称其为变量。

总结：判断定量还是变量的方法：

一看：外界条件(TV、TP)

1、等T 等V时：P1/p2=n1/n2

2、等T等P时：V1/V2=n1/n2

二看：反应的特点(等体、不等体)→判断n(总)是否为变量→进一步判断V、P是否为变量

三看：物质的状态(固体、液体、气体)→判断m(总)是否为变量

涉及到的关系式：ρ=m/v;M=m/n

例1、在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g);△H<0已达到平衡状态的是 ( )

A.混合气体的压强

B.混合气体的密度

C.B的物质的量浓度

D.反应放出的热量

例2、H2(g)+ I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。

①c(H2)=c(I2)=c(HI)时

②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时

③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变

④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI

⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2

⑥反应速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)

⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化

⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化

⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化

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判断化学平衡状态例子

例3、可逆反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是 (　　)

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO2;

②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO;

③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态;

④混合气体的颜色不再改变的状态;

⑤混合气体的密度不再改变的状态;

⑥混合气体的压强不再改变的状态;

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。

A.①④⑥⑦　 B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部

例4、在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)=2Z(g)此反应达到平衡的标志是 ( )

A、容器内压强不随时间变化

B、容器内各物质的浓度不随时间变化

C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2

D、单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z

例5、在恒温下，密闭容器中的可逆反应：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)可用来确定该反应已经达到平衡状态的是 ( )

A.反应容器内，压强不随时间改变

B.单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2

C.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2

D.容器内混合气体的总质量不发生变化

答案：1、 2、AD

1、A 2 3.A 4.AB 5、AC

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