化学反应达到限度的判断原理都有哪些?什么密度不变啊,压强不变啊,相对分子质量不变啊.还有他们的原理是什么?怎么推出来的?

Question

化学反应达到限度的判断原理
都有哪些?什么密度不变啊,压强不变啊,相对分子质量不变啊.
还有他们的原理是什么?怎么推出来的?

Answer 1

判断化学反应达到平衡状态的标志
　　1、任何情况下均可作为标志的：
　　（1）v正=v逆（同一种物质）
　　（2）各组分含量（百分含量、物质的量、质量）不随时间变化
　　（3）某反应物的消耗（生成）速率：某生成物的消耗（生成）速率=化学计量数之比
　　2、在一定条件下可作为标志的：
　　（1）对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化.
　　（2）对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的物质的量变化不为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）.
　　（3）对于恒容绝热体系,体系的温度不再变化.
　　3、不能作为判断标志的：
　　（1）各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比（任何情况下均适用）
　　（2）对于全气体的反应,若反应前后气体的体积无变化,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）.
　　[例题与解析]
　　例1、下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是（　 ）
　　①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
　　②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
　　③百分组成HI%=I2%
　　④反应速率v (H2)=v (I2)=0.5 v (HI)时
　　⑤C (HI)=C (H2)=C (I2)=2∶1∶1
　　⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
　　⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
　　⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
　　⑨温度和体积一定时混合气体的颜色不再变化
　　⑩温度和压强一定时混合气体密度不再变化
　　分析：这是一个反应前后气体体积没有变化的反应
　　①表示不同方向的反应,但生成H2与生成HI的物质的量之比应等相应化学计量数之比；
　　②表示不同方向的反应且等于化学计量数之比,正确；
　　③毫无根据,只在极特殊情况下成立；
　　④任何情况下均成立；
　　⑤平衡状态时浓度之比不一定等于化学计量数之比；
　　⑥浓度不变,说明已达平衡,正确；
　　⑦此反应前后气体体积不变,恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变；
　　⑧此反应前后气体物质的量不变,总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变；
　　⑨颜色不变说明浓度不变,正确；
　　⑩此反应前后气体物质的量不变,恒温恒压条件下体积不变,任何时候气体密度均不变.
　　正确答案：②⑥⑨
　　例2、N2+3H22NH3 （正反应为放热反应）的平衡体系中,使逆反应速率逐渐增大到第二次平衡的措施是
（　 ）
　　（A）增加N2的浓度　　 （B）减少NH3的浓度
　　（C）减压　 　　　　　（D）升温
　　分析：对本反应来说,若升温,v正、v逆均是突然都增大,减压v正、v逆均是突然都减低,减少NH3的浓度、v逆也是突然降低,只有增加N2的浓度,v正突然增大,而这一瞬间v逆是从原平衡点开始逐渐增大,直到第二次平衡.用以下图象说明.答案为（A）.
　　例3、反应A(g)+2B(g)C(g)+Q（正反应为放热反应）达到平衡后,当改变条件：①升温　 ②降温　 ③加压　 ④减压　 ⑤使用催化剂,能使反应速率加快的同时C的平衡百分含量增加的是（　 ）
　　（A）①③⑤　 （B）②③　 （C）③⑤　 （D）③
　　分析：欲使反应速率加快,只能选①升温、③加压和⑤使用液化剂.但本题要求同时C的百分含量增大,即平衡向正反应方向移动,因此⑤不行,因为它不能改变平衡,而①升温平衡逆反应移动,C的百分含量减小,因此只有③加压满足反应速率加快的同时C的百分含量增加,答案为（D）.
　　例4、某温度下,反应N2O42NO2（正反应为吸热反应）在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是（ ）
　　A．体积减小时将使反应速率增大
　　B．体积不变时加入少许NO2,将使正反应速率减小
　　C．体积不变时加入少许N2O4,再度平衡时颜色变深
　　D．体积不变时升高温度,再度平衡时颜色变深
　　分析：
　　A、B两选项是结合判断化学反应速率变化而设置的,C、D两选项是结合判断化学平衡移动而设置的.速率变化与平衡移动是两个不同的但又密切相关的概念,在解题时一定要正确处理好两者的关系.
　　A选项：体积减小使反应物浓度及生成物浓度都增大,所以无论正反应还是逆反应速率都增大.
　　B选项：体积不变时增加NO2的量,生成物的浓度增大,则正、逆反应速率都增大.
　　C选项：体积不变加入少许N2O4,再度平衡时,无论平衡如何移动各物质浓度均增大,颜色也一定加深.
　　D选项：体积不变升高温度,平衡向吸热（正反应）方向移动,颜色一定加深.
　　答案：B
　　参考练习：
　　1．在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应：A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达到平衡状态的是（　 ）
　　A．混合气体的压强　　　　B．混合气体的密度
　　C．B的物质的量浓度　　 　D．气体的总物质的量
　　2．在一个固定体积的密闭容器中,放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生下列反应：
　　4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减少1/3,则该反应方程式中n的值是（　 ）
　　A．3　 B．4　 C．5　 D．6
　　3．在一定条件下,下列可逆反应达到化学平衡：H2(g)+I2(g)2HI(g)（正反应为放热反应）,要使混合气体的紫色加深,可以采取的方法是（　 ）
　　A．降低温度　 B．升高温度　 C．增大压强　 D．减小压强
　　4．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（　 ）
　　A．在强碱存在的条件下,Cl2在水中的溶解度增大
　　B．加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化成氨
　　C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨气
　　D．加压有利于SO2和O2反应生成SO3
　　5．下列可逆反应中,增大压强,降低温度,均可使化学平衡向正反应方向移动的是（　 ）
　　A．2SO2+O22SO3(g)（正反应为放热反应）
　　B．4NH3+5O24NO+6H2O(g)（正反应为放热反应）
　　C．2NH3N2+3H2（正反应为吸热反应）
　　D．SO2+NO2SO3(g)+NO（正反应为放热反应）
　　参考答案：
　　1．BC　 2．D　 3．BC　 4．B　 5．A