化学平衡状态判断

化学平衡状态判断 化学平衡状态的判断方法探讨 2012-03-25 15:20 作者:耿淑梅 来源:天津新东方学校 字号:T|T 摘要:化学平衡状态的判断是化学平衡中的一个难点，从其概念可知，判断一个可逆反应在一定条件下是否达到平衡状态主要根据两点:一是根据化学平衡状态的本质特征——正反应速率与逆反应速率相等(υ正,υ逆);二是根据化学平衡状态的宏观 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现——各组分的浓度保持不变。 化学平衡状态的判断是化学平衡中的一个难点，从其概念可知，判断一个可逆反应在一定条件下是否达到平衡状态主要根据两点:一是根据化学平衡状态的本质特征——正反应速率与逆反应速率相等(υ,υ);二是根据化学平衡状态的宏观表现——各组分的浓度正逆 保持不变。 不仅可逆反应的有几种类型(不等体积的反应、等体积的反应、有固体参加的等体积的反应)，针对反应混合物中各组分又有很多表征的物理量，这样一来，显得这部分 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 比较杂乱，如何疏理便于掌握，笔者对其深入剖析，针对第二点总结出了一种方法——分层判断法。 一、正反应速率与逆反应速率相等 澄清两个问题: 1(υ和υ的含义:正反应是从反应物向生成物方向进行的反应，也可以说是反应正逆 物的量在减少或生成物的量在增加的反应。可以看出υ可以指反应物的量减少的速率，也正 可以指生成物的量增加速率。同理逆反应是从生成物向反应物方向进行的反应，也可以说是反应物的量在增加或生成物的量在减少的反应，可以看出υ可以指反应物的量增加的速逆 率，也可以指生成物的量减少的速率。这说明每种物质都有υ和υ两种速率。 正逆 2(υ,υ的含义:其含义是针对反应体系中同一反应物(或生成物)而言的，而正逆 不是同一反应中的不同物质。若用同一反应中不同物质来表示正反应速率和逆反应速率，必须要求两速率反向(切忌单向速率)且两速率之比等于其对应的化学计量数之比。在试题中可有以下几种具体形式出现: 以aA(g)+bB(g) cC (g)+dD(g)反应为例: (1)同一物质的正反应速率等于逆反应速率，如υ(A)(消耗)=υ(A)(生成)或υ(D)(消耗)=υ(D)(生成)。 (2)某反应物的正反应速率与另一反应物的逆反应速率之比等于化学计量数之比，如υ(A) (消耗):υ(B)(生成) =a:b，或υ(C)(消耗):υ(D) (生成) =c:d。 (3)某反应物的正反应速率与某生成物的逆反应速率之比等于化学计量数之比，如υ(A) (消耗):υ(C)(消耗) =a:c，或υ(B)(生成):υ(D)(生成) =b:d。 (4)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。 下面举一个具体的可逆反应进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 从υ,υ这一点上如何判断该反应是否达到平正逆 衡了。 以N+3H2NH为例 223 υ(N):υ(H):υ(NH)= 1:3:2，这个关系是永远成立的，不能从各物质正2正2正3 正反应速率的关系上去判断反应是否达到平衡了。同理υ(N):υ(H):υ(NH)= 逆2逆2逆31:3:2，这个关系是永远成立的，不能从各物质逆反应速率的关系上去判断反应是否达到平衡了。 因此题目中若给出了当3υ(N)=υ(H)时、当3υ(N)=υ(H)时等，反应正2正2逆2逆2 达到平衡的说法均是错误的。那若给出了当3υ(N)=υ(H)时、当3υ(N)=υ正2逆2逆2正(H)时，反应达到平衡的说法均是正确的，因为3υ(N)=υ(H)、3υ(N)=υ2正2正2逆2逆(H)是永远成立的，所以当有3υ(N)=υ(H)、3υ(N)=υ(H)时，可以通2正2逆2逆2正2过等量代换，得到υ(N)=υ(N)或υ(H)=υ(H)，因此得到的是同一种物正2逆2正2逆2 质的正、逆速率相等了，反应肯定是达到平衡的。 其他的关系，诸如当2υ(N)=υ(H)时、当2υ(N)=υ(H)时反应是否达正2逆2逆2逆2到平衡了呢，通过推导得到υ(N),υ(N)、υ(N),υ(N)，前者是还在向正2逆2逆2正2正反应方向进行，后者是在向逆反应方向进行。 还有的表示方式中，尽管没有表明速率，但其实也是从速率角度去说的，最后也是归到上述所说的情况。比如，当有1molN反应掉的同时有3molH反应掉了，说反应达到平衡了，22 这种情况实际是3υ(N)=υ(H)表示方式的另一种表达形式，当然是不正确的。那正2逆2 要是说，当有1molN反应掉的同时有3molH生成了的话，无疑就是正确的了。再如，当有22 1molN?N键断裂的同时有3molH-H键断裂，说的都是正反应速率，当然是不正确的。那要是说当有1molN?N键断裂的同时有3molH-H键生成了，就是正确的了。 二、各组分的百分含量保持不变 澄清两个问题: 1(各组分的百分含量保持不变，不意味着各组分的百分含量相等。 2(各组分的百分含量的内含包括 (1)第一层次:对于一种物质的有关量的表达有:物质的量(n)、物质的粒子个数(N)、物质的质量(m)等物理量。 若是有当各组分每一种物质的物质的量()、物质的粒子个数()、物质的质量()nNm不随时间的改变而改变时，反应达到平衡的说法均是正确的，因为这些是最单一、最根本上的表达。每种物质的物质的量就不变了，平衡还在向哪个方向移动呢，显然是不可能的。 (2)第二层次:对于一种物质与整体关系的有关量的表达有:物质的量分数(x)、质量分数(w)、体积分数(φ)、物质的量浓度(c)等物理量。 若是有当各组分每一种物质的物质的量分数(x)、质量分数(w)、体积分数(φ)、物质的量浓度(c)不随时间的改变而改变时，反应达到平衡的说法均是正确的。 对于物质的量分数来说，若针对的是一个等物质的量的反应，由于总的物质的量始终不变，若某种物质的物质的量分数不随时间的改变而改变，那也可以得到其物质的量也是不随时间的改变而改变，反应当然就达到平衡了。若针对的是一个不等物质的量的反应，由于在未达到平衡之前总的物质的量始终在变，若某种物质的物质的量分数不随时间的改变而改变，也不会出现某种物质的物质的量增加几倍，总的物质的量也增加几倍，某种物质的物质的量减小几倍，总的物质的量也减小几倍情况的。只可能是某种物质的物质的量反应到一定程度时不随时间的改变而改变，总的物质的量也不随时间的改变而改变了，二者比值也不随时间的改变而改变了，所以反应当然就达到平衡了。体积分数也是如此。 对物质的量浓度来说，若针对的是一个固定容器，由于总体积始终不变，若某种物质的物质的量浓度不随时间的改变而改变，那也可以得到其物质的量也是不随时间的改变而改变，反应当然就达到平衡了。若针对的是一个体积可变的容器，由于在未达到平衡之前总的体积始终在变，若某种物质的物质的量浓度不随时间的改变而改变，也不会出现某种物质的物质的量增加几倍，总的体积也增加几倍，某种物质的物质的量减小几倍，总的体积也减小几倍情况的。只可能是某种物质的物质的量反应到一定程度时不随时间的改变而改变，总的体积也不随时间的改变而改变了，二者比值也不随时间的改变而改变了，所以反应当然就达到平衡了。 对于质量分数很好理解了，就是在一个密闭的容器中，总质量不可能改变，因此质量分 数不随时间的改变而改变，也就意味着某种物质的质量不随时间的改变而改变了，所以反应当然就达到平衡了。 (3)第三层次:对于整体的有关量的表达有:总物质的量(n)、总分子个数(N)、总总物质的总质量(m)、体系内的总压强(P)、体系的总体积(V)、气体平均密度()、气总总总 体平均相对分子质量(或气体平均摩尔质量)()、颜色、温度(绝热条件下)等物理量。 要准确地判断有关这些物理量不随时间的改变而改变是否达到平衡，也是高三学生不易把握的，但是这部分内容必须要解决掉，平衡状态的判断作为高考命题的话，按其难度和综合程度的要求，势必要涉及这些第三个层次的有关物理量的说法的。 下面列出三种类型的代表性的可逆反应: 第一种类型是不等体积的反应:N+3H2NH 223 第二种类型是等体积的反应:H+I2HI 22 第三种类型是有固体参与反应的等体积的反应:A(s)，2B(g) C(g)，D(g) 就着以上三种类型的可逆反应，来分别分析第三个层次的有关物理量的说法，若出现不随时间的改变而改变情况是否说明可逆反应已达平衡。 ? 物质的量和总分子个数 对于第一种类型来讲，若总物质的量和总分子个数不随时间的改变而改变情况，可逆反应已达平衡的说法是正确的，因为只要没有达到平衡，其总物质的量和总分子个数肯定是在改变的。对于第二种类型来讲，若总物质的量和总分子个数不随时间的改变而改变情况，可逆反应已达平衡的说法是不正确的。因为反应前后化学计量数和是相等的，就意味着无论是否达到平衡，其总物质的量和总分子个数一直是不变的。对于第三种类型来讲，若总物质的量和总分子个数不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡的说法是正确的，因为说总体时是包括固体物质的。但若是强调是气体时，由于反应前后气体化学计量数和是相等的，就意味着无论是否达到平衡，其气体的总物质的量和气体的总分子个数一直是不变的。因此，说气体的总物质的量和气体的总分子个数，不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡的说法是不正确的，做题时要仔细看是哪种说法。但在不明确是在哪种类型的可逆反应的前提下，笼统地说总物质的量和总分子个数不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡也是不正确的。 ?物质的总质量 在不明确是在哪种类型的可逆反应的前提下，笼统地说物质的总质量不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡也是不正确的。因为在密闭的容器中，总质量是不可能改变的。但是对于第三种类型是有固体参与反应，在命题可能会说气体的总质量不随时间的改变而改变可逆反应已达平衡，这种说法是正确的。因为，在没有达到平衡时，固体的质量也会在改变的，若说气体的总质量不变了，也就意味着固体的质量也不变了，当然反应就达到平衡了。 ?体系内的总压强 要把握好这一点，还得看可逆反应所处的环境，是在可变容器中，还是在固定容器中。 若是在可变容器中，体系内的总压强始终和外界大气压一样，就是说达没达到平衡，体系内的总压强也是不随时间的改变而改变的。因此，要说体系内的总压强也是不随时间的改变而改变时可逆反应已达平衡是不正确的。 若是在固定容器中，针对第二种类型和第三种类型可逆反应，由于对气体来讲都是等体积的反应，体系内的总压强始终是不变的，就是说达没达到平衡，体系内的总压强也是不随 时间的改变而改变的。因此，要说体系内的总压强也是不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是不正确的。但对于第一种类型可逆反应，由于是不等体积的可逆反应，在未没达到平衡之前，容器中气体的总的物质的量始终在改变，其中的压强也会随改变的，因此，第一种类型可逆反应类型，处在固定容器中时，说体系内的总压强也是不随时间的改变而改变时可逆反应已达平衡是正确的。 ?体系的总体积基本和体系内的总压强是一样的情况，在此不在赘述。 ?气体平均密度 要把握好这一点，也得看可逆反应所处的环境，是在可变容器中，还是在固定容器中。因为密度是质量与体积之比。 若是在固定容器中，针对第一种类型和第二种类型可逆反应，气体平均密度始终是不变的，因为气体总质量不变，体系的体积也不变，二者的比值不可能变。因此这种情况说气体平均密度不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是不正确的。但针对第三种类型可逆反应，要说总的平均密度也是始终不变。但要是强调气体的密度，其在没有达到平衡之前，容器中气体平均密度始终在改变，因此这种情况说气体平均密度不随时间的改变而改变时可逆反应已达平衡是正确的。 若是在可变容器中，针对第二种类型可逆反应，气体平均密度始终是不变的，因为气体总质量不变，由于是等体积反应，体系的体积也不变，二者的比值不可能变。因此这种情况说气体平均密度不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是不正确的。但针对第三种类型可逆反应，要说总的平均密度也是始终不变。但要是强调气体的密度，其在没有达到平衡之前，容器中气体平均密度始终在改变，因为即使是由于是等体积反应，体系的体积也不变，但有固体参与，在没有达到平衡之前，容器中气体质量始终在改变。因此，容器中气体平均密度始终在改变，这种情况说气体平均密度不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是正确的。针对第一种类型可逆反应，因为气体总质量不变，由于是不等体积反应，体系的体积是在变的，二者的比值也是在变。因此这种情况说气体平均密度不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是正确的。 ?气体平均相对分子质量(或气体平均摩尔质量) 气体平均相对分子质量(或气体平均摩尔质量)是用气体的总质量与气体总的物质的量之比来求得的。 对于第一种类型来讲，由于气体的总质量在未达到平衡之前始终是不变的，气体总的物质的量始终是变，因此说气体平均相对分子质量(或气体平均摩尔质量)不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是正确的。 对于第二种类型来讲，由于气体的总质量与气体总的物质的量始终都不变，因此说气体平均相对分子质量(或气体平均摩尔质量)不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是不正确的。 对于第三种类型来讲，由于气体的总质量在未达到平衡之前始终要改变的，气体总的物质的量始终不变，因此说气体平均相对分子质量(或气体平均摩尔质量)不随时间的改变而改变时可逆反应已达平衡是正确的。 ?颜色 这种情况只是对于有颜色的物质才会有的情况，虽说是整体表现，其实也是一种物质的浓度上的表现。因此，说体系的颜色不随时间的改变而改变时，可逆反应已达平衡是正确的。 ?温度(绝热条件下) 绝热条件下是指容器不导热，外界热量进不去，内部热量出不出来的情况。因为可逆反应正、逆反应的热效应是不同的。所以，在绝热条件下，体系内部的温度在未达到平衡之前始终要改变的。因此，绝热条件下，体系内部的温度不随时间的改变而改变时，可逆反应已 达平衡是正确的。 以上就是有关化学平衡状态的判断主体内容，希望能对高三学生有所帮助。