化学平衡的标志和判断

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1、优质文档化学平衡的标记和判定长乐高级中学 黄炳生化学平衡状态的判定：详细表现为“一等六定”：一等：正逆反响速率相等；六定： 物质的量必须， 平衡浓度必须， 百分含量保持必须， 反响的转化率必须， 产物的产率必须， 正反响和逆反响速率必须。除了上述的“一等六定”外，还可考虑以下几点：同一物质单位时间内的消耗量和生成量相等。不同物质间消耗物质的量和生成物质的量之比符合化学方程式中各物质的化学计量数比。在必须的条件下，反响物的转化率最大，或产物的产率最大。对于有颜色变更的可逆反响，颜色不再变更时。对于反响前后气体总体积变的可逆反响，还可考虑以下几点：反响混合物的平均相对分子量不再变更。反响混合物的密

2、度不再变更。反响混合物的压强不再变更。还可以从化学键的生成和断裂的关系去判定是否处于化学平衡状态。1、等速标记： 指反响体系中用同一种物质来表示的正反响速率和逆反响速率相等。即 V正= V逆2、各组分浓度不变标记： 因为V正= V逆0，所以在同一瞬间、同一物质的生成量等于消耗量。总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度；各成分的体积分数、质量分数；转化率等不随时间变更而变更。3有气体参和的可逆反响：1从反响混合气体的平均相对分子质量M考虑：M=m(总)/n(总) 假设各物质均为气体：当气体n(g)0时，假设M必须时，那么标记达平衡。如2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g

3、)当气体n(g)=0时，假设M为恒值，无法判定是否平衡。如H2(g)+I2(g) 2HI(g)假设有非气体参与：无论n(g)0或n(g)=0时，当假设M必须时，那么标记达平衡。 如C(s)+O2(g) CO2(g)、CO2(g)+ C(s) 2CO(g)2从气体密度考虑：密度=质量/体积假设各物质均为气体：A恒容：密度总为恒值，不能作为平衡标记。B恒压：a. n(g)=0时，密度总为恒值，不能作为平衡标记。 b. n(g)0时，密度为必须值，那么可作为平衡的标记。假设有非气体参与：A恒容：密度为必须值，那么可作为平衡的标记。B恒压：n(g)=0时，密度为必须值，那么可作为平衡的标记。3从体系内

4、部压强考虑：因为恒温、恒容条件下，n(g)越大，那么压强就越大。假设各成分均为气体时，只需考虑n(g)。n(g)=0时，那么压强为恒值，不能作为平衡标记。n(g)0时，当压强为必须值，可作为平衡的标记。4从体系内部温度考虑：当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反响总要放出或汲取热量。假设为绝热体系，当体系温度必须时，那么标记到达平衡。例1： 1995年全国高考题在必须温度下，可逆反响A(g)+3B(g) 2C(g)到达平衡的标记是A CAC的生成速率和C的分解速率相等B单位时间生成n mol A，同时生成3n mol BCA、B、C的浓度不再变更 DA、B、C的分子数比为1:3:2例2： 20

5、02年全国高考广东卷在必须温度下，向a L密闭容器中参加1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反响：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反响到达平衡的标记是A BA容器内压强不随时间变更 B容器内各物质的浓度不随时间变更C容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z例3：以下说法中可以充分说明反响: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是B A反响容器内压强不随时间变更 BP和S的生成速率相等C反响容器内P、Q、R、S四者共存 D反响容器内总物质的量不随时间而变更化学反响到达平衡状态的标记专题分析1.判

6、定可逆反响到达平衡状态的方法:(1)V正=V逆(第一特征)为标记:规律:同一物质的生成速率等于消耗速率;在方程式同一边的不同物质生成速率和消耗速率之比(或消耗速率和生成速率之比,前后比拟项必需相反)等于方程式系数之比;方程式不同一边的不同物质生成速率和生成速率之比(或消耗速率和消耗速率之比,前后比拟项必需一样)等于方程式系数之比;反响放出的热量和汲取的热量相等，即体系温度不变。(2)各组成成分的百分含量保持不变(其次特征)为标记:规律:各组分的质量分数不变;各气体组分的体积分数不变;各组分的物质的量分数不变;各组分的分子数之比不变;各组分的物质的量浓度不变时必须平衡(变更时不必须);各组分的转

7、化率或产率不变;假设某组分有色，体系的颜色不再变更时必须平衡(变更时不必须)。2.反响类型分析:(1)对于反响:mA2(气)+nB2(气) pC(气)+Q,下述特征标记均表示可逆反响到达了平衡状态:生成A2的速率和消耗A2的速率相等; 生成B2的速率和消耗B2的速率相等;生成C的速率和分解C的速率相等; 生成C的分子数和分解C的分子数相等; 生成A2的速率:消耗B2的速率= m:n 消耗A2的速率:生成B2的速率=m:n 消耗A2的速率:消耗C的速率=m:p 消耗B2的速率:消耗C的速率=n:p 生成A2的速率:生成C的速率=m:p 生成B2的速率:生成C的速率=n:p 单位时间内,每生成pm

8、olC的同时生成了mmolA2和n molB2； 单位时间内,每消耗pmolC的同时消耗了mmolA2和n molB2A2、B2、C的 (质量、体积、物质的量)百分组成、分子数之比不变;A2、B2、C的 物质的量浓度不变; A2、B2的转化率不变;C的产率不变; 气体的颜色不变; 隔热条件下,体系温度不变;(2)当反响前后气体的体积相等时,即m+n = p时:A2、B2、C的物质的量浓度不变或物质的量浓度之比不变，也标记反响到达了平衡状态;但物质的量浓度大小、气体颜色深浅因外界压强变更而变更,平衡不移动,平衡状态不变。故这两项发生变更时,不能作为判定反响是否到达了平衡状态或平衡是否发生了移动的

9、标记。气体的总物质的量、总压强、总体积、单位体积内分子总数、气体密度、平均分子量大小因反响前后始终不变,有的或随外加压强变更而变更但平衡不移动。故不能判定反响是否到达了平衡状态或平衡是否发生了移动。因而通常不作为平衡标记。(3)当反响前后气体的体积不相等时,即m+np时,以下各项也可作为判定反响到达了平衡状态或平衡不再发生移动的标记: A2、B2、C的物质的量不变时; 单位体积内分子总数不变时; 恒容下体系压强不变时; 恒压下体系的总体积不变时; 平均分子量不变时; 混合物的密度不变时:针对训练1.在必须温度下,反响A2(气)+B2(气) 2AB(气)到达平衡的标记是 ( )A.单位时间内生成

10、n mol的A2 同时生成nmol的AB B.容器内的总压强不随时间变更C.单位时间内生成 2nmol的AB同时生成 n mol的B2 D.单位时间内生成n mol的A2 同时生成nmol的B2 2.在必须温度下的恒容容器中,当以下物理量不再发生变更时,说明反响: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( )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.气体的总物质的量3.以下说法可以证明反响N2+3H22NH3 已达平衡状态的是 ( )A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个N

11、H键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成4.对于可逆反响N2+3H22NH3,以下能表示反响处于化学平衡状态的是( ) A. 正反响V(N2)= 1/3mol/Ls, 逆反响V(H2)= 2/3mol/Ls B. 正反响V(NH3)=1 mol/Ls , 逆反响V(H2)=3/2mol/Ls C. 正反响V(NH3)=2 mol/Ls , 逆反响V(N2)=2 mol/Ls D. 正反响V(NH3)=2 mol/Ls, 逆反响V(H 2)=1 mol/Ls5.在必须温度下,以下表达不是可逆反响A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)到达平衡的标记的是 ( )C的生成速率和C的分解

12、速率相等 单位时间内生成amolA,同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变更 A、B、C的分压强不再变更混合气体的总压强不再变更 混合气体的物质的量不再变更单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D.6.在恒温下的密闭容器中,有可逆反响2NO2N2O4 + 热量,以下能说明反响到达了平衡状态的是 ( )NO2缔合生成N2O4的速率和N2O4分解生成NO2速率相等时CNO2 = CN2O4时 N2O4 处于不再分解时NO2的分子数和N2O4 分子数比为2:1时 体系颜色深浅不再发生变更时反响器中压强不再随时间变更时 混合

13、气体的平均分子量保持不变时混合气体的密度保持不变时A. B. C. D. 7.可逆反响2HI(气) H2(气)+I2(气)到达平衡后,当变更外界条件(如某一物质浓度、体系压强、温度等)而发生以下工程的变更时,能作为平衡必须发生了移动的标记是( )A.气体的密度发生了变更 B.气体的平均分子量发生了变更C.气体的颜色发生了变更 D.体系的温度发生了变更8.在373K时,密闭容器中充入必须物质的量的NO2 和SO2 ,发生如下反响: NO2+ SO2NO + SO3 ,到达平衡时,以下表达正确的选项是 ( )A. NO 和 SO3 的物质的量必须相等B. NO2和 SO2 的物质的量必须相等C.平衡体系中总物质的量必须等于反响起先时总物质的量D.SO2 、NO2、NO、SO3 的物质的量必须相等 针对性训练答案和提示1、C 2、BC(难点提示:因反响消耗固体A,气体的总质量发生了变更,因而未达平衡时气体密度会变更。) 3、AC(提示BD均为正反响速率) 4、B 5、A 6、D 7、BD(B项变更可能是只变更H2或只变更I2引起,故各组分的百分含量必须变更。) 8、A C 2005年7月17日