导航:首页 > 化学知识 > 怎么才能达到化学平衡状态

怎么才能达到化学平衡状态

发布时间:2022-09-02 07:04:53

‘壹’ 达到化学平衡状态的条件

根据吉布斯自由能判据,当ΔrGm=0时,反应达最大限度,处于平衡状态。化学平衡的建立是以可逆反应为前提的。可逆反应是指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应。绝大多数化学反应都具有可逆性,都可在不同程度上达到平衡。

从动力学角度看,反应开始时,反应物浓度较大,产物浓度较小,所以正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行,反应物浓度不断减小,产物浓度不断增大,所以正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大。当正、逆反应速率相等时,系统中各物质的浓度不再发生变化,反应达到了平衡。

化学平衡是动态平衡。

19世纪50-60年代,热力学的基本规律已明确起来,但是一些热力学概念还比较模糊,数字处理很烦琐,不能用来解决稍微复杂一点的问题,例如化学反应的方向问题。当时,大多数化学家正致力于有机化学的研究,也有一些人试图解决化学反应的方向化学反应的方向问题。这种努力除了质量作用定律之外,还有其他一些人试图从别的角度进行反应方向的探索,其中已有人提出了一些经验性的规律。

在这一时期,丹麦人汤姆生和贝特罗试图从化学反应的热效应来解释化学反应的方向性。他们认为,反应热是反应物化学亲合力的量度,每个简单或复杂的纯化学性的作用,都伴随着热量的产生。贝特罗更为明确地阐述了与这相同的观点,并称之为“最大功原理”,他认为任何一种无外部能量影响的纯化学变化,向着产生释放出最大能量的物质的方向进行。虽然这时他发现了一些吸热反应也可以自发地进行,但他却主观地假定其中伴有放热的物理过程。这一错误的论断在30年代终于被他承认了,这时他才将“最大功原理”的应用范围限制在固体间的反应上,并提出了实际上是“自由焓”的化学热的概念。

19世纪60-80年代,霍斯特曼、勒夏特列和范霍夫在这一方面也做了一定的贡献。首先,霍斯特曼在研究氯化铵的升华过程中发现,在热分解反应中,其分解压力和温度有一定的关系,符合克劳胥斯一克拉佩隆方程:dp/dt=Q/T(V'-V)

其中Q代表分解热,V、V'代表分解前后的总体积。范霍夫依据一述方程式导出的下式:

lnK=-(Q/RT)+c

此式可应用于任何反应过程,其中Q代表体系的吸收的热(即升华热)。范霍夫称上式为动态平衡原理,并对它加以解释,他说,在物质的两种不同状态之间的任何平衡,因温度下降,向着产生热量的两个体系的平衡方向移动。1874年和1879年,穆迪埃和罗宾也分别提出了这样的原理。穆迪埃提出,压力的增加,有利于体积相应减少的反应发生。在这之后,勒夏特列又进一步普遍地阐释了这一原理。他说,处于化学平衡中的任何体系,由于平衡中的多个因素中的一个因素的变动,在一个方向上会导致一种转化,如果这种转化是惟一的,那么将会引起一种和该因素变动符号相反的变化。

然而,在这一方面做出突出贡献的是吉布斯,他在热力化学发展史上的地位极其重要。吉布斯在势力化学上的贡献可以归纳4个方面。第一,在克劳胥斯等人建立的第二定律的基础上,吉布斯引出了平衡的判断依据,并将熵的判断依据正确地限制在孤立体系的范围内。使一般实际问题有了进行普遍处理的可能。第二,用内有、熵、体积代替温度、压力、体积作为变量对体系状态进行描述。并指出汤姆生用温度、压力和体积对体系体状态进行描述是不完全的。他倡导了当时的科学家们不熟悉的状态方程,并且在内能、熵和体积的三维坐标图中,给出了完全描述体系全部热力学性质的曲面。第三,吉布斯在热力学中引入了“浓度”这一变量,并将明确了成分的浓度对内能的导数定义为“热力学势”。这样,就使热力学可用于处理多组分的多相体系,化学平衡的问题也就有了处理的条件。第四,他进一步讨论了体系在电、磁和表面的影响下的平衡问题。并且,他导出了被认是热力学中最简单、最本质也是最抽象的热力学关系,即相律,在,而平衡状态就是相律所表明的自由度为零的那种状态。

吉布斯对平衡的研究成果主要发表在他的三篇文章之中。1873年,他先后将前两篇发表在康涅狄格州学院的学报上,立即引起了麦克斯韦的注意。吉布斯前两篇文可以说只是一个准备,1876年和1878年分两部分发表了第三篇文章-《关于复相物质的平衡》,文章长达300多页,包括700多个公式。前两篇文章是讨论单一的化学物质体系,这篇文章则对多组分复相体系进行了讨论。由于热力学势的引入,只要将单组分体系状态方程稍加变化,便可以对多组分体系的问题进行处理了。

对于吉布斯的工作,勒夏特列认为这是一个新领域的开辟,其重要性可以与质量不灭定律相提并论。然而,吉布斯的三篇文章发表之后,其重大意义并未被多数科学家们所认识到,直到1891年才被奥斯特瓦德译成德文,1899年勒夏特列译成法文出版之后,情况顿然改变。在吉布斯之后,热力学仍然只能处理理想状态的体系。这时,美国人洛易斯分别于1901年和1907年发表文章,提出了“逸度”与“活度”的概念。路易斯谈到“逃逸趋势”这一概念,指出一些热力学量,如温度、压力、浓度、热力学势等都是逃逸趋势量度的标度。

路易斯所提出的逸度与活度的概念,使吉布斯的理论得到了有益的补充和发展,从而使人们有可能将理想体系的偏差进行统一,使实际体系在形式上具有了与理想体系完全相同的热力学关系式。
综上所述,化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

化学平衡状态具有逆,等,动,定,变等特征。
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
等:平衡时,正逆反应速率相等,即v正=v逆。
动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡,反应进行到了最大程度。
定:达平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变。
变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的,暂时的,相对的,当条件发生变化时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡。

影响化学平衡的因素有很多.
如压强\温度\浓度\催化剂等.
在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,可使平衡向正反应方向移动
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动

‘贰’ 化学平衡状态的判断方法

化学平衡状态标志的判断

①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)
、物质的量浓度均
保持不变。

②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

③若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压
强(恒温、恒容)
、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。

④反应物的转化率、产物的产率保持不变

‘叁’ 判断化学平衡的条件

1、化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆):一定条件下的可逆反应:某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡。因为反应速率之比等于方程式的系数比。所以要描述一个可逆反应达平衡,两种物质在等号两边,则都为生成速率或都为消耗速率,若两种物质在等号同一侧,必须一个是消耗速率,一个是生成速率,且描述的量之比等于方程式的系数比。
2、一定条件下我们还可以根据其他条件来判断
(一)有气体参加或生成的反应
(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)

如果全为气体:
A:在密闭容器中,如果不是等体积反应:可以说明
B:在密闭容器中,如果是等体积反应:不可以说明

若有固体或液体参加反应或生成:
无论是否是等体积反应,其气体的平均摩尔质量M一定,一般可以说明该反应达平衡。
(2)混合气体的平均密度=m(总)/v(总)
①如果全为气体:
A:在恒容的密闭容器中:不可以说明
B:在恒压的密闭容器中:
如果不是等体积反应:能说明;
如果是等体积反应:不能说明
(3)从混合气体的总压强考虑(恒温恒容)
如果不是等体积反应:
能说明
如果是等体积反应:不能说明
(4)若为绝热体系,温度一定,可以说明反应达平衡。
(5)混合气体的颜色一定(某气体有色),可以说明反应达平衡。
(采纳!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)

‘肆’ 达到化学平衡的标志有哪些原理是什么

一、化学平衡的标志
化学平衡的标志是:①;②各组分的物质的量、质量、含量保持不变。
二、速度与平衡的关系
1、,平衡向正反应方向移动。
2、,平衡不移动。
3、,平衡向逆反应方向移动。
三、化学平衡状态的特征
逆:研究对象是可逆反应。
等:。
动:动态平衡。
定:达平衡后,各组分的浓度保持不变。
变:条件改变,平衡发生移动。
同:在外界条件一定时,相当量的反应物和生成物间,不论从正反应开始,还是从逆反应开始,达到的平衡状态是相同的。
四、化学平衡状态的判断方法
1、达到化学平衡状态的本质标志
化学平衡状态的本质标志是:正反应速率等于逆反应速率,但不等于零,是对同一反应物或同一生成物而言。对某一反应物来说,正反应消耗掉反应物的速度等于逆反应生成该反应物的速度。
2、达到化学平衡状态的等价标志
所谓“等价标志”是指可以间接衡量某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志。
(1)与等价的标志
①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,如:。
②不同的物质:速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,如:。
③可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。
④化学键断裂情况=化学键生成情况。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。对不同物质而言,与各物质的化学计量数和分子内的化学键多少有关。如:对反应,当有3mol
h—h键断裂,同时有键断裂,则该反应达到了化学平衡。
(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变
①质量不再改变:各组成成分的质量不再改变,各反应物或生成物的总质量不再改变(不是指反应物的生成物的总质量不变),各组分的质量分数不再改变。
②物质的量不再改变:各组分的物质的量不再改变,各组分的物质的量分数不再改变,各反应物或生成物的总物质的量不再改变。[反应前后气体的分子数不变的反应,如:除外]
③对气体物质:若反应前后的物质都是气体,且化学计量数不等,总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。[但不适用于这一类反应前后化学计量数相等的反应]
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
⑤有颜色变化的体系颜色不再发生变化。
⑥物质的量浓度不再改变。当各组分(不包括固体或纯液体)的物质的量浓度不再改变时,则达到了化学平衡状态。

‘伍’ 怎么看化学反应达到平衡状态

第一大类方法:本质性判断。化学平衡状态的本质性标志是:“正反应与逆反应的速率相等”。这样就可以直接或间接地衍生出以下6种判断方式:
(1)从速率的角度描述:同一物质的生成速率等于消耗速率;
(2)从速率的角度描述:处于可龚定夺剐懿溉额税帆粳逆方程式同一侧(即两者同为反应物或两者同为生成物)的不同种物质,必须一种物质生成同时另一种物质消耗,且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比;
(3)从速率的角度描述:处于可逆方程式不同侧(即一为反应物,另一为生成物)的不同种物质,必须两种物质同时生成或同时消耗,且两者的速率之比等于化学方程式中化学计量数之比;
(4)从时间和物质的生消量的角度描述:单位时间内消耗掉某物质的量与生成该物质的量相等;
(5)从断键角度描述:如h2+i2
2hi的反应,单位时间内断裂一个h—h键的同时,形成一个h—h键,或形成一个i—i键,或断裂2个h—i键;
(6)从能量角度描述:绝热容器中,反应放出的热量与吸收的热量相等,即体系温度不变。
第二大类方法:特征性判断。化学平衡状态的特征性标志是:“反应混合物中各组分的浓度保持不变。”这样,就又可以直接或间接地衍生出以下5种判断方式:
(7)反应混合物中和物质的物质的量浓度保持不变;
(8)反应混合物中各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(对气体物质而言)等保持不变;
(9)反应混合物中各物质的物质的量、质量、分子数等保持不变;
(10)反应混合物中某一种反应物的转化率、某一生成物的产率等保持不变;
(11)反应混合物中某些特征,如某组分有颜色,体系的颜色不再改变时。
第三大类方法:整体性判断。化学平衡状态可以从各组分来判断以外,对于有些可逆反应,还可以采取反应混合物的整体情况来判断。
如:对于ma(g)+nb(g)
pc(g)+qd(g)
(其中m+n≠p+q)
或者ma(s)+nb(g)
pc(g)+qd(g)
(其中n≠p+q)
等可逆反应而言,只要出现下列几种情况时,也达到了平衡状态:
(12)定温、定容条件下,总压强保持不变;
(13)定温、定压条件下,总体积保持不变;
(14)定容条件下,气体密度保持不变(仅指除气体外还有固、液物质反应或生成的反应)
(15)总物质的量保持不变;
(16)总分子数保持不变。
特别要提醒的是:当上述反应中气体计量数相等时,上述(12)—(16)情况在反应的任一过程中都会保持不变。
参考资料:www.xgpczx.net/readnews.asp?newsid=737

‘陆’ 化学平衡的条件

化学平衡状态具有逆,等,动,定,变等特征。
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
等:平衡时,正逆反应速率相等,即v正=v逆。
动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡,反应进行到了最大程度。
定:达平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变。
变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的,暂时的,相对的,当条件发生变化时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡。
影响化学平衡的因素有很多.
如压强\温度\浓度\等.(注意:催化剂不影响化学平衡,仅影响反应速率)
在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,可使平衡向正反应方向移动
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动

‘柒’ 化学反应达到平衡状况的条件

(同学你好,自从上了大学这后就没有再看过化学类的书籍,在网上给你找了些本人感觉比较有用的东西,希望能对你的学习有点帮助.)一.影响化学反应速率的条件

对速率这部分内容,常用的一条规律是:同一化学反应的速率可以用不同的物质来表示,其数值可能不同,但意义可以一样;并且用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中相应计量数之比。另外,对于可逆反应,条件改变对速率的影响总是同方向的,V正和V逆的变化是增大都增大,减小都减小,决不会一个增大一个减小。影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,但可以发生变化的是外界因素,常有如下方面:1、浓度

在其他条件不变时,增大反应物的浓度,会使单位体积所含活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快;减少反应物浓度,会使单位体积所含活化分子数减少,有效碰撞次数减少,反应速率减小。

2、压强

在其他条件不变时,对于有气体参加的化学反应,增大压强,相当于增大气体浓度,反应速率加快;减小压强,相当于减小气体浓度,反应速率减小。

注意:对于参加反应的固体、液体或溶液,由于改变压强,对它们的浓度改变很小,可以认为它们的反应速率与压强无关。

对于气体反应体系,有以下几种情况:

(1)恒温时:增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快。

(2)恒容时:

①充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快

②充入“惰气”总压增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。

(3)恒压时:充入“惰气”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。总之,压强改变,若引起浓度改变,速率则改变。
3、温度

在其他条件不变时,温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2—4倍。

4、使用催化剂

能改变化学反应的途径,使原来难以进行的化学反应分成几步易进行的反应,从而大幅度改变了化学反应的速率。

5、其他影响化学反应速率的条件

光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂、原电池反应等都会影响反应速率的变化。二.化学平衡状态的判定

对于可逆反应mA(g) nB(g)+pC(g),在一定条件下达到平衡状态有以下十个标志:

①A的分解速率与A的生成速率相等。

②单位时间内生成n molB和p molC的同时,生成m molA。

③A、B、C、的物质的量不再改变。

④A、B、C的浓度不再改变。

⑤A、B、C的百分含量(物质的量分数、体积分数、质量分数)不再改变。

⑥A的转化率达到最大,且保持不变。

⑦恒温、恒压、绝热的情况下,体系内温度不再改变。

⑧若某一反应物或生成物有颜色,颜色稳定不变。

⑨当m≠n+p时,恒容下总压强不再改变。(对于m=n+p时,p总不能作为判定依据,因为不论反应开始,还是达到平衡,体系的总压强均不改变。)

⑩当m≠n+p时,混合气体的平均相对分子质量不随时间变化。(在m=n+p时,M不能作为判断依据,因为恒容条件下,总质量不变,总的物质的量不变,则M亦不变。若是全气态反应,恒容条件下,混合气体的密度p无论起始还是达到平衡,始终不变。

上述十个标志实本质上可以归纳为两个基本判断依据:一是V正=V逆(①②⑦的基本依据),二是平衡混合物中各组分的相对含量保持不变(③④⑤⑥⑧⑨⑩的基本依据)。答题时要注意对于不同反应,具体问题具体分析,仔细分辨V正=V逆和百分含量保持不变不同的表达方式。三.影响化学平衡的条件
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 正向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 逆向移动
压强
(对有气体存在的反应) 增大压强 向气体体积减少的方向移动
减小压强 向生成更多气体的方向移动
温度 升高温度 向吸热方向移动
降低温度 向放热方向移动
催化剂 使用催化剂 不改变平衡状态
小结 改变外界条件 向削弱这种改变的方向移动四.解题方法归纳

2.等效平衡的规律

在一定条件下(定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,通过不同的途径,达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡,此类平衡的规律是:

①、在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。

②、在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。

③、在定温、定压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。

3.正确识别图象

改变外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响,可用各种图象来表示,解答图象题目的方法思路是:

(1)看懂图象:一看面(即看清横坐标和纵坐标),二看线(即看线的走向、变化的趋势),三看点(即看线是否通过原点,两条线的交点及线的拐点,“先拐先平数值大”),四看要不要作辅助线(如等温线、等压线),五看定量图象中有关量的多少。

(2)联想规律:即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,且熟练准确。

(3)作出判断:认准某些关键数据在解题中的特定作用。全面、准确地从图中找出直接或隐含的相关化学知识。

‘捌’ 化学平衡的条件是什么

化学平衡状态具有逆,等,动,定,变等特征。
逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
等:平衡时,正逆反应速率相等,即v正=v逆。
动:平衡时,反应仍在进行,是动态平衡,反应进行到了最大程度。
定:达平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度保持不变,反应速率保持不变,反应物的转化率保持不变,各组分的含量保持不变。
变:化学平衡跟所有的动态平衡一样,是有条件的,暂时的,相对的,当条件发生变化时,平衡状态就会被破坏,由平衡变为不平衡,再在新的条件下建立新平衡。

影响化学平衡的因素有很多.
如压强\温度\浓度\等.(注意:催化剂不影响化学平衡,仅影响反应速率)
在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,可使平衡向正反应方向移动
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动

‘玖’ 什么是化学平衡,一个反应达到化学平衡的条件是什么

化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。
化学平衡的建立是以可逆反应为前提的。可逆反应是指在同一条件下既能正向进行又能逆向进行的反应。绝大多数化学反应都具有可逆性,都可在不同程度上达到平衡。化学平衡则是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。可用ΔrGm=ΣνΑμΑ=0判断,μA是反应中A物质的化学势。根据吉布斯自由能判据,当ΔrGm=0时,反应达最大限度,处于平衡状态。根据勒夏特列原理,如一个已达平衡的系统被改变,该系统会随之改变来抗衡该改变。

阅读全文

与怎么才能达到化学平衡状态相关的资料

热点内容
word中化学式的数字怎么打出来 浏览:666
乙酸乙酯化学式怎么算 浏览:1338
沈阳初中的数学是什么版本的 浏览:1275
华为手机家人共享如何查看地理位置 浏览:959
一氧化碳还原氧化铝化学方程式怎么配平 浏览:812
数学c什么意思是什么意思是什么 浏览:1328
中考初中地理如何补 浏览:1224
360浏览器历史在哪里下载迅雷下载 浏览:634
数学奥数卡怎么办 浏览:1306
如何回答地理是什么 浏览:955
win7如何删除电脑文件浏览历史 浏览:986
大学物理实验干什么用的到 浏览:1408
二年级上册数学框框怎么填 浏览:1619
西安瑞禧生物科技有限公司怎么样 浏览:760
武大的分析化学怎么样 浏览:1176
ige电化学发光偏高怎么办 浏览:1265
学而思初中英语和语文怎么样 浏览:1561
下列哪个水飞蓟素化学结构 浏览:1356
化学理学哪些专业好 浏览:1420
数学中的棱的意思是什么 浏览:977