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1.V正=V反——反應體系中同一物質的消耗率和生成率相等。
2.平衡混合物中各組分的含量保持不變 - 物質的量濃度,質量分數,量分數,體積分數(氣體參與的可逆反應)和每個組分的反應物的轉化率保持不變。
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反應物和產物的濃度達到平衡。
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正向和反向反應速率相等,組分的濃度不再變化。
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1.化學平衡的標誌。
化學平衡的標誌是: ; 每種成分的數量、質量和含量保持不變。
第二,速度與平衡的關係。
1.平衡向正反應方向移動。
2.天平不動。
3.平衡沿逆反應方向移動。
3.化學平衡狀態的特徵。
反向:研究的主題是可逆反應。
等:。 動態:動態平衡。
常數:平衡後,各組分的濃度保持不變。
變化:條件變了,平衡變了。
相同:當外部條件恆定時,相當數量的反應物和產物之間的平衡狀態,無論是從正向反應還是逆向反應開始,都是相同的。
第四,判斷化學平衡狀態的方法。
1.達到化學平衡狀態的基本標誌。
化學平衡狀態的基本標誌是,對於相同的反應物或相同的產物,正反應的速率等於逆反應的速率,但不是零。 對於反應物,反應物被正反應消耗的速率等於逆反應形成反應物的速率。
2.達到化學平衡狀態的當量標誌。
所謂“當量標誌”,是指能夠間接衡量可逆反應是否達到化學平衡狀態的標誌。
1)具有等效符號。
同一種物質:物質的產生速率等於物質的消耗速率,如:
不同物質的速率之比等於化學方程式中化學計量數的比值,但必須朝不同方向,例如:
可逆反應的正反反應率不再隨時間變化。
化學鍵斷裂 化學鍵的形成。 對於同一物質,破壞化學鍵的物質的量等於形成化學鍵的物質的量。 對於不同的物質,它與每種物質的化學計量數和分子中的化學鍵數有關。
例如,當有 3mol 用於反應時
如果H—H鍵斷裂,鍵同時斷裂,則反應達到化學平衡。
2)反應混合物中各組分的含量保持不變。
質量不變:各組分的質量不變,各反應物或產物的總質量不變(不是說反應物產物的總質量不變),各組分的質量分數不變。
物質的量不變:組分的物質的量不變,組分的物質的量分數不變,反應物或產物的物質總量不變。 氣體分子數在反應前後不變的反應,例如:除
對於氣態物質:如果反應前後的物質都是氣體,並且化學計量數不同,則總物質的量、總壓力(恆溫、恆體積)、平均摩爾質量和混合氣體的密度(恆溫、恆壓)保持不變。 但是,它不適用於反應前後化學計量數相等的這種型別的反應
反應物的轉化率和產物的收率保持不變。
顏色發生變化的系統的顏色不再更改。
物質的量和濃度不再變化。 當單個成分(不包括固體或純液體)的物質濃度不再變化時,就達到了化學平衡狀態。
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化學反應中達到平衡的跡象 1、v 正 = v 反 2、物質的數量和質量、物質的數量和濃度、組分的百分比含量(體積分數、質量分數)和組分的恆定轉化率都可以用作達到平衡的指標。 3.恆定總壓必須針對恆定體積和恆溫下氣體體積變化的反應,如N2+3H2 2NH3,因為氣態物質的量越大,壓力p越大,那麼無論每個組分是否為氣體,只需要考慮氣態物質的量是否變化, 只要氣態物質的量發生變化,當總壓力恆定時,可逆反應就達到平衡。但是,對於氣體體積在反應前後不變的可逆反應,由於氣體物質的量在平衡狀態下不變,p在恆定的體積和溫度下不會變化。
因此,恆定的總壓力不能用作確定平衡的標誌。 例如,當組分在反應前後為氣體時,H2+I2 氣體混合物的密度是恆定的
它始終是乙個常數值,不能用作天平標記; 恆壓:其他物質的反應量,始終為恆定值,不能作為平衡標記,如:H2+I2 2Hi。
當不等物質的定量反應達到一定值時,可作為平衡標記5,混合氣體的平均相對分子質量(m)是恆定的,如果每種物質都是氣體,則必須用不等物質的定量反應,如2SO2+O2 2SO3,m作為平衡標記。 對於等物質的定量反應,如H2+ BR2 2HBR,不得使用M作為平衡標記。 如果存在非氣體參與,則無論等物質的量或不等量物質的量,例如 c(s) + O2 (g) co2 (g)、co2 (g) + c(s) 2co(g),m 都必須標記平衡。
6.混合氣體的顏色必須是有色氣體參與的可逆反應,當混合氣體的顏色保持不變時,可以作為達到平衡的標誌。 如H2+I2 2Hi和2NO2+O2 N2O47,當溫度不隨時間變化時。 對於絕緣系統,當系統中的溫度恆定時,會標記平衡。
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判斷可逆反應已達到化學平衡的跡象:
以 xa+yb 為例
以ZC為例,達到化學平衡的跡象是:
v 正 = v 反;
直接:率 v
VA 消耗 = VA 生成。
同物質)va消耗量:vc消耗量=x:z
vb 生:vc 生=y:z
不同物質)VA消耗量:VB RAW = X:Y;
每種物質的百分比保持不變(v
m%n%)。
間接:混合氣體的總壓力、總體積、總量不隨時間變化;
x+y≠z)
每種物質的濃度不會隨時間而變化; (或顏色不變)每種物質的量不隨時間變化;
每種氣體的分壓和每種氣體的體積不會隨時間而變化。
紐帶的斷裂或形成;
此外,如果 v 為正 = v 為反。
達到平衡。 如果 v 為正,而 v 為反轉。
平衡向正反應的方向移動。
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1.化學平衡的跡象 化學平衡的跡象是: ; 每種成分的數量、質量和含量保持不變。 2. 速度與平衡的關係 1.平衡朝著積極反應的方向發展。
2.天平不動。 3.平衡沿逆反應方向移動。 3. 化學平衡狀態的特徵反轉:
研究物件是:
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化學平衡態的本質標誌是:v正v反,注意v正v反是針對同一種反應物,如果是不同的物質,則應按速率比等於係數比的速率比轉化為同一種物質。 達到化學平衡狀態的間接跡象:
也就是說,它可以反映 V 正和 V 反的符號。 乙個特殊的標誌,表明已經達到了化學平衡狀態。
在一定條件下,當可逆反應的正反應速率等於逆反應速率時,反應物的濃度和產物的濃度不再變化(混合物中各組分的百分比含量不變),達到表面靜止狀態,即"化學平衡狀態"。其中,正反應速率和逆反應速率相等是化學平衡態的本質,反應物的濃度和產物的濃度不再變化是化學平衡態的表現。 正向反應的速率和逆向反應的速率是相同的可逆反應,正反和負反只是相對的,而不是絕對的。
吉布斯·利伯蒂(Gibbs Liberty):
當 δRGM=0 時,反應達到最大值並處於平衡狀態。 化學平衡的建立是以可逆反應為前提的。 可逆反應是在相同條件下可以向前和向後進行的反應。
絕大多數化學反應是可逆的,可以在不同程度上達到平衡。
從動力學的角度來看:
在反應開始時,反應物的濃度較大,產物的濃度較小,因此正反應速率大於逆反應速率。 隨著反應的進行,反應物的濃度降低,產物的濃度增加,因此正反應速率降低,逆反應速率增加。 當正向和逆向反應速率相等時,系統中每種物質的濃度不再變化,反應達到平衡。
化學平衡是一種動態平衡。
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1.化學平衡的基本標誌是v(正)=v(逆):一定條件下的可逆反應:物質的消耗率等於物質的生成率; 這表明反應是平衡的。
因為反應速率的比值等於方程的係數比。 所以要描述乙個達到平衡的可逆反應,兩種物質在等號的兩邊,那麼兩者都是產生率或兩者都是消耗率,如果兩種物質在等號的同一側,乙個一定是消耗率,另乙個一定是產生率, 所描述的量的比值等於方程的係數比。
2.在一定條件下,我們也可以根據其他條件進行判斷。
a) 參與或產生氣體的反應。
1)平均摩爾質量m=m(總)n(總)。
如果全是氣體:
答:在密閉容器中,如果不是等體積反應:可以說明。
B:在密閉容器中,如果是等體積反應:不能說明。
如果固體或液體參與反應或產生:
不管是不是等體積反應,氣體的平均摩爾質量m是恆定的,一般表明反應達到平衡。
2)氣體混合物的平均密度=m(總)v(總)如果是全氣體:
答:在具有恆定容量的密閉容器中:未指定。
b:在恆壓的密閉容器中:
如果它不是等體積反應:可以解釋;
在等體積反應的情況下:不能說明。
3)從氣體混合物的總壓力(恆溫恆容)考慮。
如果不是等容量反應:
我可以解釋。 在等體積反應的情況下:不能說明。
4)如果是絕熱體系,溫度恆定,可以表明反應已經達到平衡。
5)混合氣體的顏色是確定的(氣體是有色的),可以表明反應已經達到平衡。
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第一類方法:基本判斷。 化學平衡狀態的基本標誌是:“正向反應的速率等於逆向反應的速率”。這樣,可以直接或間接地推導出以下6種判斷方法:
1)從速率的角度來看:同一物質的生成速率等於消耗速率;
2)從速率的角度來看:可逆方程同一邊的不同物質(即兩者都是反應物或兩者都是產物)必須由一種物質生成並被另一種物質消耗,並且兩者的速率之比等於化學方程式中化學計量數的比率;
3)從速率的角度來看:可逆方程不同邊的不同物質(即乙個是反應物,另乙個是產物)必須同時產生或消耗,兩者的速率之比等於化學方程中化學計量數的比值;
4)從時間和物質的生產和消費量的角度來看:單位時間消耗的物質量等於該物質的生產量;
5)從鍵斷裂的角度來看:例如,在H2 I2 2Hi的反應中,當單位時間內斷裂乙個H-H鍵時,形成乙個H-H鍵,或形成乙個I-I鍵,或兩個H-I鍵斷裂;
6)從能量上看:在絕熱容器中,反應釋放的熱量等於吸收的熱量,即系統的溫度保持不變。
第二類方法:特徵判斷。 化學平衡狀態的特徵標誌是:“反應混合物中單個組分的濃度保持恆定。 這樣,可以直接或間接地推導出以下五種判斷方法:
7)反應混合物中物質的量和濃度保持不變;
8)反應混合物中每種物質的數量、質量和體積分數(對於氣態物質)保持不變;
9)反應混合物中各物質的數量、質量和分子數保持不變;
10)反應物在反應混合物中的轉化率和產物的收率保持不變;
11)當反應混合物的某些特性,例如某種組分的顏色,不再改變體系的顏色時。
第三類方法:整體判斷。 除了化學平衡狀態可以通過單個組分來判斷外,對於一些可逆反應,也可以判斷反應混合物的整體情況。
例如:對於 馬(g) nb(g) pc(g) qd(g) (其中 m n≠p q)。
或 馬(s)、nb(g)、pc(g)、qd(g)(其中 n≠p q)。
就可逆反應而言,只要發生以下條件,也就達到平衡狀態
12)在恆溫恆容的條件下,總壓不變;
13)在恆溫恆壓條件下,總體積保持不變;
14)在體積恆定的條件下,氣體的密度保持不變(僅指除氣體外,固體和液體物質的反應或形成)。
15)總物質的量保持不變;
16)分子總數保持不變。
在高溫下,碳的還原反應是用一氧化碳還原氧化銅,其他金屬氧化物的還原是在高溫下,金屬氧化物被氫氣還原加熱,燃燒的易燃物質被點燃。