什么是化學(xué)平衡狀態(tài)
化學(xué)反應(yīng)講究化學(xué)平衡狀態(tài)，是高中的重點(diǎn)知識(shí)，那么你了解什么是化學(xué)平衡狀態(tài)嘛？。今天小編在這給大家整理了什么是化學(xué)平衡狀態(tài)相關(guān)資料，接下來隨著小編一起來看看吧!
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化學(xué)平衡狀態(tài)
在一定條件下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)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(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，即"化學(xué)平衡狀態(tài)".
特點(diǎn)
化學(xué)平衡狀態(tài)具有逆，等，動(dòng)，定，變、同六大特征。
逆：化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。
等：平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，即v正=v逆。
動(dòng)：平衡時(shí)，反應(yīng)仍在進(jìn)行，是動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)進(jìn)行到了最大限度。
定：達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，反應(yīng)速率保持不變，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變，各組分的含量保持不變。
變：化學(xué)平衡跟所有的動(dòng)態(tài)平衡一樣，是有條件的，暫時(shí)的，相對的，當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí)，平衡狀態(tài)就會(huì)被破壞，由平衡變?yōu)椴黄胶?，再在新的條件下建立新平衡，即化學(xué)平衡發(fā)生了移動(dòng)。
同：一定條件下化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與反應(yīng)的途徑無關(guān)。即無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)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(dá)到平衡時(shí)的效果都相同。
判據(jù)
吉布斯自由：
當(dāng)ΔrGm=0時(shí)，反應(yīng)達(dá)最大限度，處于平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡的建立是以可逆反應(yīng)為前提的?？赡娣磻?yīng)是指在同一條件下既能正向進(jìn)行又能逆向進(jìn)行的反應(yīng)。絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性，都可在不同程度上達(dá)到平衡。
從動(dòng)力學(xué)角度看：
反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)物濃度較大，產(chǎn)物濃度較小，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度不斷減小，產(chǎn)物濃度不斷增大，所以正反應(yīng)速率不斷減小，逆反應(yīng)速率不斷增大。當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，系統(tǒng)中各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到了平衡。
化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。
判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志口訣
一、等的標(biāo)志：(平衡的本質(zhì))
口訣：“同向”不可斷, “異向”比例才可斷
正反應(yīng)速率：V(反應(yīng)物)消耗、V(生成物)生成
逆反應(yīng)速率：V(反應(yīng)物)生成、V(生成物)消耗
1、同一物質(zhì)表示：V(反應(yīng)物)消耗= V(反應(yīng)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(yīng)速率與另一種物質(zhì)表示的逆反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)前的計(jì)量數(shù)之比。
3、其它描述方式：單位時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化, 化學(xué)鍵的變化。
例1、可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)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(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A、1molN≡N健斷裂的同時(shí)，有3molH―H健形成
B、1molN≡N健斷裂的同時(shí)，有3molH―H健斷裂
C、1molN≡N健斷裂的同時(shí)，有6molN―H健形成
D、1molN≡N健斷裂的同時(shí)，有6molN―H健斷裂
二、定的標(biāo)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(yīng)而言，當(dāng)某一化學(xué)量不隨平衡移動(dòng)而變化，稱其為定量;當(dāng)某一化學(xué)量隨平衡移動(dòng)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(shí)：P1/p2=n1/n2
2、等T等P時(shí)：V1/V2=n1/n2
二看：反應(yīng)的特點(diǎn)(等體、不等體)→判斷n(總)是否為變量→進(jìn)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(guān)系式：ρ=m/v;M=m/n
例1、在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，不能表明可逆反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g);△H<0已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ( )
A.混合氣體的壓強(qiáng)
B.混合氣體的密度
C.B的物質(zhì)的量濃度
D.反應(yīng)放出的熱量
例2、H2(g)+ I2(g)2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志 。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)時(shí)
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時(shí)
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時(shí)間而改變
④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成2nmolHI
⑤單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolI2
⑥反應(yīng)速率v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)
⑦一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂
⑧溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化
⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不再變化
⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，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(xué)平衡狀態(tài)例子
例3、可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，在體積固定的密閉容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 ( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2 n mol NO2;
②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO;
③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)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(qiáng)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(yīng)：X(g)+2Y(g)=2Z(g)此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 ( )
A、容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化
B、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化
C、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:2
D、單位時(shí)間消耗0.1mol X同時(shí)生成0.2mol Z
例5、在恒溫下，密閉容器中的可逆反應(yīng)：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)可用來確定該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ( )
A.反應(yīng)容器內(nèi)，壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變
B.單位時(shí)間消耗1molSO3同時(shí)生成1molSO2
C.單位時(shí)間消耗1molSO3同時(shí)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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