什么是化學平衡狀態(tài)
化學反應講究化學平衡狀態(tài)，是高中的重點知識，那么你了解什么是化學平衡狀態(tài)嘛？。今天小編在這給大家整理了什么是化學平衡狀態(tài)相關資料，接下來隨著小編一起來看看吧!
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化學平衡狀態(tài)
在一定條件下，當一個可逆反應的正反應速率與逆反應速率相等時，反應物的濃度與生成物的濃度不再改變(混合物中各組分的百分含量不再改變)，達到一種表面靜止的狀態(tài)，即"化學平衡狀態(tài)".
特點
化學平衡狀態(tài)具有逆，等，動，定，變、同六大特征。
逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。
等：平衡時，正、逆反應速率相等，即v正=v逆。
動：平衡時，反應仍在進行，是動態(tài)平衡，反應進行到了最大限度。
定：達到平衡狀態(tài)時，反應混合物中各組分的濃度保持不變，反應速率保持不變，反應物的轉(zhuǎn)化率保持不變，各組分的含量保持不變。
變：化學平衡跟所有的動態(tài)平衡一樣，是有條件的，暫時的，相對的，當條件發(fā)生變化時，平衡狀態(tài)就會被破壞，由平衡變?yōu)椴黄胶猓僭谛碌臈l件下建立新平衡，即化學平衡發(fā)生了移動。
同：一定條件下化學平衡狀態(tài)的建立與反應的途徑無關。即無論是從正反應開始，還是從逆反應開始，或是從任一中間狀態(tài)開始建立，只要外界條件相同，達到平衡時的效果都相同。
判據(jù)
吉布斯自由：
當ΔrGm=0時，反應達最大限度，處于平衡狀態(tài)?；瘜W平衡的建立是以可逆反應為前提的?？赡娣磻侵冈谕粭l件下既能正向進行又能逆向進行的反應。絕大多數(shù)化學反應都具有可逆性，都可在不同程度上達到平衡。
從動力學角度看：
反應開始時，反應物濃度較大，產(chǎn)物濃度較小，所以正反應速率大于逆反應速率。隨著反應的進行，反應物濃度不斷減小，產(chǎn)物濃度不斷增大，所以正反應速率不斷減小，逆反應速率不斷增大。當正、逆反應速率相等時，系統(tǒng)中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，反應達到了平衡。
化學平衡是動態(tài)平衡。
判斷化學平衡狀態(tài)的標志口訣
一、等的標志：(平衡的本質(zhì))
口訣：“同向”不可斷, “異向”比例才可斷
正反應速率：V(反應物)消耗、V(生成物)生成
逆反應速率：V(反應物)生成、V(生成物)消耗
1、同一物質(zhì)表示：V(反應物)消耗= V(反應物)生成 或V(生成物)消耗= V(生成物)生成
2、不同物質(zhì)表示：一種物質(zhì)表示的正反應速率與另一種物質(zhì)表示的逆反應速率之比等于物質(zhì)前的計量數(shù)之比。
3、其它描述方式：單位時間內(nèi)物質(zhì)的量的變化, 化學鍵的變化。
例1、可逆反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)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：下列說法，可以表明N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應己達到平衡狀態(tài)的是( )
A、1molN≡N健斷裂的同時，有3molH―H健形成
B、1molN≡N健斷裂的同時，有3molH―H健斷裂
C、1molN≡N健斷裂的同時，有6molN―H健形成
D、1molN≡N健斷裂的同時，有6molN―H健斷裂
二、定的標志：(平衡的現(xiàn)象)各組分的濃度不變
口訣：“定量”不可斷，“變量”不變才可斷
針對某一具體反應而言，當某一化學量不隨平衡移動而變化，稱其為定量;當某一化學量隨平衡移動而發(fā)生變化，稱其為變量。
總結(jié)：判斷定量還是變量的方法：
一看：外界條件(TV、TP)
1、等T 等V時：P1/p2=n1/n2
2、等T等P時：V1/V2=n1/n2
二看：反應的特點(等體、不等體)→判斷n(總)是否為變量→進一步判斷V、P是否為變量
三看：物質(zhì)的狀態(tài)(固體、液體、氣體)→判斷m(總)是否為變量
涉及到的關系式：ρ=m/v;M=m/n
例1、在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，不能表明可逆反應A(s)+2B(g)C(g)+D(g);△H<0已達到平衡狀態(tài)的是 ( )
A.混合氣體的壓強
B.混合氣體的密度
C.B的物質(zhì)的量濃度
D.反應放出的熱量
例2、H2(g)+ I2(g)2HI(g)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的標志 。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)時
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時間而改變
④單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成2nmolHI
⑤單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolI2
⑥反應速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)
⑦一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂
⑧溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化
⑨溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化
⑩溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化
⑾條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
判斷化學平衡狀態(tài)例子
例3、可逆反應：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在體積固定的密閉容器中，達到平衡狀態(tài)的標志是 ( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2 n mol NO2;
②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO;
③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2：2：1的狀態(tài);
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài);
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài);
⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
例4、在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1mol X氣體和2 mol Y氣體，發(fā)生如下反應：X(g)+2Y(g)=2Z(g)此反應達到平衡的標志是 ( )
A、容器內(nèi)壓強不隨時間變化
B、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化
C、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2
D、單位時間消耗0.1mol X同時生成0.2mol Z
例5、在恒溫下，密閉容器中的可逆反應：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)可用來確定該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 ( )
A.反應容器內(nèi)，壓強不隨時間改變
B.單位時間消耗1molSO3同時生成1molSO2
C.單位時間消耗1molSO3同時消耗1molSO2
D.容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不發(fā)生變化
答案：1、 2、AD
1、A 2 3.A 4.AB 5、AC
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