一、化学平衡状态的判断 1.直接标志 (1)v正=v逆。
①同一种物质的生成速率等于消耗速率;
②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比; ③在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。 (2)各组分的浓度保持一定。
①各组分的浓度不随时间的改变而改变;
②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 2.间接标志
(1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。
(2)对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
(3)全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。 (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。 【归纳总结】1.化学反应的限度(或化学平衡状态)研究对象为可逆反应,且要求在一定条件下,如恒温恒容或恒温恒压。
2.化学反应限度的本质:v(正)=v(逆)≠0,可理解为同一物质的生成速率等于其消耗速率,如果不是同一物质的速率,应依据化学计量数转化为同一物质速率。 3.化学反应限度的宏观特征:反应物和生成物的浓度不再变化。应理解为:物质的量浓度一定;组成成分的百分含量一定;反应体系的压强一定(反应前后气体体积相等的除外);混合气体的平均相对分子质量一定(化学计量数相等的除外)等。不能理解为各组成成分的含量或浓度相等,通常情况下平衡时各组成成分的含量或浓度是不相等的。
二、有关化学平衡的简单计算
解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、变化量及平衡量,再根据题设其他条件和定律列方程求解。如: mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a−mx b−nx px qx (1)关于反应物转化率的计算 A的转化率=体积等)
(2)关于某气体组分的体积分数的计算 气体A的体积分数=
体系中A的物质的量体系中气体总的物质的量A的转化量A的起始量×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、
×100%
【特别提醒】1.转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。 2.这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。
3.对反应物:平衡时的量=起始的量−转化的量;对生成物:平衡时的量=起始的量+转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。