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备战2020高考:高考化学反应平衡是什么意思

什么是化学平衡?化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。如何学好高中化学呢?对于任一可逆的化学反应,在一定条件下达到化学平衡状态时,体系中各反应物和生成物的物质的量不再发生变化,其活度熵为一定值。

对于任一可逆的化学反应,在一定条件下达到化学平衡状态(equilibrium)时,体系中各反应物和生成物的物质的量不再发生变化,其活度熵为一定值。

化学反应平衡的标志是化学反应体系内的各物质的浓度不再随时间的变化而变化。因此建立平衡后,各物质的浓度就不发生改变了。反过来说,如果化学反应达到平衡后,各物质的浓度不再发生改变,则平衡就没有发生移动。例如在一个装满水的杯子中,加入多少水就会有多少水流出,加入的水和流出的水始终相等,化学反应平衡也是这样,就是生成的物质等于被消耗的物质,所以物质的质量始终不变化。其平衡遵循化学平衡常数。

平衡状态的特征:(针对同一种物质)

逆:化学平衡状态只是讨论可逆反应形成的一种状态

等:正反应逆反应速率相等,正逆反应中物质的速率之比等于化学计量数之比

动:化学平衡是一种动态平衡

定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持一定

变:化学平衡是在一定条件下的平衡状态和平衡体系,任一条件改变,都可能引起平衡移动

同:对于一个可逆反应来说,如果外界条件不变时,无论采取任何途径,最后平衡状态相同

一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

即:化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆):一定条件下的可逆反应:某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡。

因为反应速率之比等于方程式的系数比。所以要描述一个可逆反应达平衡,必须一个描述正反应,一个描述逆反应,且描述的量之比等于方程式的系数比。

条件判断

(一)有气体参加或生成的反应

(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)

①如果全为气体:

A:在密闭容器中,如果不是等体积反应:

例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩尔质量M一定,可以说明该反应达平衡。(因为全是气体,所以气体的总质量m不变;假设平衡左移,气体总物质的量增大,假设平衡右移,气体总物质的量减小,即平衡移动,M一定改变)

B:在密闭容器中,如果是等体积反应:

例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡。(因为全是气体,所以气体的总质量m不变;假设平衡左移,气体总物质的量不变,假设平衡右移,气体总物质的量也不变,即平衡移动,M不变)

②若有固体或液体参加反应或生成:

无论是否是等体积反应,其气体的平均摩尔质量M一定,一般可以说明该反应达平衡。

特殊情况如反应CO(g)+H2(g==)C(S)+H2O(g)

如果气体的平均摩尔质量M等于12g/mol,其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡。(因为假设平衡左移,气体总质量每增加12g,其气体的物质的量增加1mol,气体的平均摩尔质量M不变,假设平衡右移,气体总质量每减少12g,其气体的物质的量减少1mol,气体的平均摩尔质量M也不变)

如果气体的平均摩尔质量M不等于12g/mol,其平均摩尔质量M一定,能说明该反应达平衡。(因为假设平衡左移,气体总质量每增加12g,其气体的物质的量增加1mol,气体的平均摩尔质量M一定改变,假设平衡右移,气体总质量每减少12g,其气体的物质的量减少1mol,气体的平均摩尔质量M也一定改变)

(2)混合气体的平均密度=m(总)/v(总)

①如果全为气体:

A:在恒容的密闭容器中,

例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的平均密度一定,不能说明该反应达平衡。

B:在恒压的密闭容器中:

如果不是等体积反应:

例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的平均密度一定,能说明该反应达平衡。

如果是等体积反应:

例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合气体的平均密度一定,不能说明该反应达平衡。

(3)从混合气体的总压强考虑(恒温恒容)

如果不是等体积反应:

例:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的总压强p一定,能说明该反应达平衡。

如果是等体积反应:

例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合气体的总压强p一定,不能说明该反应达平衡。

(4)若为绝热体系,温度一定,可以说明反应达平衡。

(5)合气体的颜色一定(某气体有色),可以说明反应达平衡。

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