【化学平衡】化学平衡状态|0基础开始学起!

化学平衡状态的概念
条件:
1.一正一逆▲
(补充:消耗×××,同时生成×××相当于有×××断裂,有×××生成)
2.正逆化学反应速率相等
3.动态平衡,速率不为0
4.平衡混合物,百分含量保持一定
5.外界条件改变(温度,压强等),化学平衡会改变

化学平衡状态的建立
开始时,v正>v逆
反应中,反应物浓度减小,v正不断减小;生成物浓度增大,v逆不断增大
达到平衡时,v正=v逆,各组分浓度保持不变

判断化学平衡的方法
两个主要特征:
正反应速率和逆反应速率相同
变量不变(必须是变量),达到平衡

混合物体系中各成分的含量(可以or不可以)
1.各物质的物质的量或物质的量的分数一定时(反应物的物质的量在达到平衡之前在减少,生成物的物质的量在达到平衡之前在增加)
2.各物质的质量或质量分数一定时(反应物的质量在达到平衡之前在减少,生成物的质量在达到平衡之前在增加)
3.各气体的体积或体积分数一定时(同温同压下,体积、体积分数相当于物质的量分数,体积和物质的量成正比)
4.总体积、总压强、总物质的量一定时:
①总体积一定:同温同压下,PV=nRT,体积与物质的量成正比,总物质的量不会发生变化,体积也不会发生变化,总体积为定值
②总压强一定:同温同体积下,PV=nRT,压强与物质的量成正比,总物质的量不会发生变化,压强也不会发生变化,总压强为定值

正逆反应速率的关系
⑴ 在单位时间内消耗m mol A(v正),同时生成了m mol A时(v逆)(一正一逆,符合比例)
⑵ 在单位时间内消耗了n mol B(v正),同时消耗了q mol D时(=增加n mol B)(v逆)(一正一逆,符合比例)
⑶ v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(没有说明正逆反应,不符合一正一逆)
⑷ 在单位时间内生成n mol B,同时消耗了q mol D时(都是逆反应,不符合一正一逆)
⑸ 单位时间内,同一物质断裂的化学键(正反应)与生成化学键数(逆反应)相等时(符合一正一逆)

压强
Ⅰ.恒温恒容下且m+n≠p+q,当总压强一定时
(反应前后气体计量数发生变化,反应前后气体分子数发生变化。恒温恒容,PV=nRT,P与n成正比,气体计量数n是变量,P也是变量,当变量一定时,可以判断平衡)
Ⅱ.恒温恒容下且m+n=p+q,当总压强一定时
(与Ⅰ.相反)

混合气体的平均相对分子质量
❶平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q时
(M=m/n,m质量守恒不变,因为m+n≠p+q,n为变量,所以平均相对分子质量为变量,当变量不变时,可以判断平衡)
❷平均相对分子质量一定,且m+n=p+q时
(M=m/n,m质量守恒不变,因为m+n=p+q,n为定量,所以平均相对分子质量为定量,不可以判断平衡)
eg.:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g)
M不变时,可以判断平衡
M=m/n,M为混合气体的平均相对分子质量,所以只看气体的n,2=1+1,n为定量,m改变,因为A为固体,所以m左<m右(只看气体)

温度
在绝热体系中(与外界没有热量的交换,温度会改变),当体系温度一定时(温度为变量,变量不变,可以判断平衡)

体系的密度
恒温恒容条件下,当密度一定时
ρ=m/V,m不变,因为恒容,V不变,所以ρ为定值,不能判断平衡

颜色
含有的物质的体系,当颜色不再变化时
颜色会变化,为变量,颜色不变,可以判断平衡