化学平衡定义

作者&投稿:束贤 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
化学平衡不移动的定义~

已达到平衡的反应,反应条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变而达到新的平衡状态叫化学平衡移动
影响平衡移动的因素只有浓度、压强和温度三个。
1.浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度, 平衡向正反应方向移动。
2.压强对化学平衡的影响
在有气体参加或生成的反应中,在其他条件不变时,增大压强(指压缩气体体积使压强增大),平衡向气体体积减小方向移动。
注意:恒容时,充入不反应的气体如稀有气体导致的压强增大不能影响平衡.
3.温度对化学平衡的影响
在其他条件不变时,升高温度平衡向吸热反应方向移动。
以上三种因素综合起来就得到了勒沙特列原理(平衡移动原理):
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
说明:催化剂只能缩短达到平衡所需时间,而不能改变平衡状态(即百分组成)
可用勒沙特列原理定性地说明浓度对化学平衡的影响——增加反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向生成物方向移动,增加生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向反应物方向移动。
利用化学平衡的概念,对比K和J大小,可以判断系统中的反应混合物是否达到平衡,以及平衡将向哪个方向移动。即:J 〉K,平衡向左移动;J〈 K,平衡向右移动;J = K,达到平衡状态。这一关系式被称为化学平衡的质量判据,是与上面的能量判据相对应的。为便于记忆,可缩写为:
J K
自然,我们作此判断时假设反应不存在动力学的障碍。若系统的动力学性 质不明,以上判断仅为反应方向的预测。
六. 压力对化学平衡的影响
压力有分压和总压两个含义。故压力对化学平衡的影响应分为组分气体分压对化学平衡的影响和系统总压对平衡的影响两个方面来讨论。上面我们讨论的浓度对平衡的影响完全适用于分压对平衡的影响,因为由理想气体方程可导出p=cRT的变式,说明分压与浓度是成正比的,而总压对平衡是否有影响,须看反应前后气体分子的总数是否变化。为加深理解这一关系,我们可以利用分压pi与总压p的关系式——xip=pi——将分压平衡常数表达式作适当变形如下:
Kp= ∏pivi= ∏(xip)vi=p∑v•∏xivi
定义∏xivi≡Jx ,上式可改为:
Kp= Jx•p∑v
这表明:在一定温度时,若反应前后气体分子总数不变,∑vi=0,则Jx•p0=Jx=Kp ,Jx是一个常数,表明平衡不会随系统总压的改变而发生改变;若反应前后气体分子总数有变化,∑vi≠0,Jx的变化就与p∑v的变化有关:若∑vi 〉0,即反应后气体分子总数增加,总压p增大时,p∑v的值将变大,由于Jx•p∑v是一个常数,Jx就应变小;以及∑vi 〈 0,p增大以及p减小平衡移动的方向。
例如,对于合成氨反应N2(g)+3H2(g)〈==〉2NH3(g),∑vi 〈 0,增大总压,平衡向右移动。下表是按方程式计量系数配比的氮气和氢气反应合成氨的体积分数受系统总压影响的热力学计算结果:
总压对反应N2(g)+3H2(g)〈==〉2NH3(g)的影响(200℃,[N2]:[H2]=1:3)
总压p/pΘ 10 50 100 300 600 1000
NH3的体积分数φ(NH3)/% 50.7 74.4 81.5 90.0 95.4 98.3
七. 浓度对化学平衡的影响
勒沙特列原理定性地概括了温度对化学平衡的影响。下面我们给出定量计算的方程。
温度对化学平衡的影响主要是改变平衡常数,因为平衡常数是温度的函数,随温度变化而变化(温度变化引起气体体积的变化的效应应当归如上一小节进行讨论)。
由 △rGmΘ=-RT㏑KΘ;△rGmΘ=△rHmΘ-T△rSmΘ
得 -RT㏑KΘ=△rHmΘ-T△rSmΘ
△rHmΘ
RT
△rSmΘ
R
㏑KΘ= -
设T1下平衡常数为K1,T2下平衡常数为K2,且T1 〉T2,记住我们假设焓变和熵变不随温度变化而变化,我们可得到:
△rSmΘ(298K)
R
△rHmΘ(298K)
RT1
㏑K1Θ≈ -
△rSmΘ(298K)
R
△rHmΘ(298K)
RT2
㏑K2Θ≈ -
用后式减前式即得:
K2Θ
K1Θ
-△rHmΘ(298K)
R
T1–T2
T1T2
㏑≈

K2Θ
K1Θ
△rHmΘ(298K)
R
T2–T1
T1T2
㏑≈
此式表明,温度对平衡常数的影响与反应的焓变的正负号是有关的,对于吸热反应,反应焓为正值,温度升高,平衡常数增大,对于放热反应,反应焓为负值,温度升高,平衡常数减小。下面是两个具体反应的例子:
从热力学数据表中可查获,氮气和氧气化合为NO的反应N2(g)+O2(g)〈==〉2NO(g)的焓变为180kJ/mol(298K),是一个吸热反应,温度升高,平衡常数增大:
反应温度/℃ 1538 2404
平衡常数 0.86×10-4 64×10-4
相反,合成氨反应是一个放热反应,N2(g)+3H2(g)〈==〉2NH3(g)的焓变为-92.22 kJ/mol(298K),温度升高,平衡常数减小:
T/K 473 573 673 773 873 973
KΘ 4.4×10-2 4.9×10-3 1.9×10-4 1.6×10-5 2.8×10-6 4.8×10-7
在讨论温度与平衡常数的关系时,常常会引起初学者的如下疑惑:由吉布斯-亥姆霍兹方程的一般式△GΘ=△HΘ-T△SΘ可见,对于放热熵增大反应,△HΘ是负值,-T△SΘ也是负值,随温度升高,T△SΘ增大,将导致反应的-△GΘ增大,这不是意味着反应向右进行的趋势增大吗?而放热反应的平衡常数随温度升高下降,这不是意味着反应向右进行的趋势减小吗?两者岂不是矛盾了吗?
需知:△GΘ和KΘ各自的意义是不同的。一个反应的-△GΘ越大,表明当反应系统中各物质都处于热力学标准状态下时,平衡点是否更靠近产物一方,或者说反应是否更彻底,而后者却是KΘ的物理意义。由-△GΘ=RT㏑KΘ,当温度升高,-△GΘ、T、KΘ同时在变化,-△GΘ和KΘ的变化不一定成正相关性,由此可以看 出:
放热熵增大反应,温度升高,-△GΘ变大,KΘ变小
放热熵减小反应,温度升高,-△GΘ变小,KΘ变小
吸热熵增大反应,温度升高,-△GΘ变大,KΘ变大
吸热熵减小反应,温度升高,-△GΘ变小,KΘ变大
△GΘ只能判断系统中各物质均处于标准状态时反应的方向,用它来判断一个在标态下的反应能否发生。而要判断反应物变成产物在理论上最高转化率多大,反应才会停止(达到平衡),只能用KΘ来判断

对于任一可逆的化学反应,在一定条件下达到化学平衡状态 (equilibrium) 时,体系中各反应物和生成物的物质的量不再发生变化,其活度熵为一定值。化学反应平衡的标志是化学反应体系内的各物质的浓度不再随时间的变化而变化。因此建立平衡后,各物质的浓度就不发生改变了。反过来说,如果化学反应达到平衡后,各物质的浓度不再发生改变,则平衡就没有发生移动。例如在一个装满水的杯子中,加入多少水就会有多少水流出,加入的水和流出的水始终相等, 化学反应平衡也是这样,就是生成的物质等于被消耗的物质,所以物质的质量始终不变化。其平衡遵循化学平衡常数。平衡状态的特征:(针对同一种物质)逆:化学平衡状态只是讨论可逆反应形成的一种状态等:正反应逆反应速率相等,正逆反应中物质的速率之比等于化学计量数之比动:化学平衡是一种动态平衡定:在平衡混合物中,各组成成分的含量保持一定变:化学平衡是在一定条件下的平衡状态和平衡体系,任一条件改变,都可能引起平衡移动同:对于一个可逆反应来说,如果外界条件不变时,无论采取任何途径,最后平衡状态相同

在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变(混合物中各组分的百分含量不再改变),达到一种表面静止的状态,即"化学平衡状态". 其中,正反应速率与逆反应速率相等是化学平衡状态的实质,而反应物的浓度与生成物的浓度不再改变是化学平衡状态的表现。正反应速率与逆反应速率是针对同一可逆反应而言,正与反只是相对而言,不是绝对概念。

特点
化学平衡状态具有逆,等,动,定,变、同六大特征。
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,反应进行到了最大限度。
定:达到平衡状态时,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,即化学平衡发生了移动。
同:一定条件下化学平衡状态的建立与反应的途径无关。即无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从任一中间状态开始建立,只要外界条件相同,达到平衡时的效果都相同。
判据
吉布斯自由:
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。


化学的四大平衡是什么啊?
化学四大化学平衡为氧化还原平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡、酸碱平衡。化学平衡在分析化学中有着极为重要的应用。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...

关于化学平衡的三步法,我还是搞不清楚!
对于化学平衡状态的定义,(1)要知道平衡是一种状态,状态是不随时间改变的;(2)要理解“一定条件”的涵义,对于不同的反应,这一定的条件是不同的;(3)必须是可逆反应,化学平衡是可逆反应的一种特殊状态;(4)正、逆反应速率相等和各组分的浓度不变是判断平衡状态的两个标准,前者从微观上反映,后...

化学平衡知识点总结
化学平衡 一、化学平衡 1、可逆反应 ⑴定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。用“”代替“==”。 ⑵可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的,一般把向右进行的反应叫做正反应,向左进行的反应叫做逆反应。 ⑶在不同条件下能向两个方向进行的反应...

相平衡与化学平衡的区别
对。所谓相平衡,是针对相来说的,比如说气相,液相,固相,这些都是相。在一定条件下,物质会从一种相转变为另一种相。比如说1个大气压下,100摄氏度,水会不停的从液态转变为气态,原因是分子从液态转到气态的速度大于分子从气态转变为液态的速度。这个时候相是不平衡的。但你要是降低温度,到一定...

温度升高时化学平衡怎样移动?
反应正向进行平衡右移,反之则为左移。吸热反应的正反应吸热,副反应放热,在升高温度时,有更多的热吸,所以正反应继续发生,正反应速率的提升比负放应速率提升大,所以平衡向正反应方向移动;反之,降低温度,则向负反应左移动。放热反应刚好与之相反,温度降低时平衡向右移动。化学平衡的定义:在一个...

化学平衡常数是如何定义的?
定义:是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度幂之积与反应物浓度的幂之积的比值是个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用K表示。化学平衡常数计算方法:化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及...

平衡状态的定义
平衡状态的定义是指在没有外界影响条件下热力学系统的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。处于平衡状态的物体,由于外界某种微小的作用而偏离了平衡状态时,因稳度的不同,物体的平衡状态可分为四种情形:稳定平衡;不稳定平衡;亚稳平衡;随遇平衡。这些平衡状态的区分,应视我们放置该物体的平衡...

化学平衡的等效平衡
1.等效平衡(1)定义同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。(2)产生原因平衡,只与温度、压强和浓度有关,与加料顺序无关。根据气体状态方程,pV=nRT,可以发现:如果保持温度不变,恒容...

化学平衡中有哪些平衡?
一般地,自上述反应开始起,弱电解质分子电离出离子的速率不断降低,而离子重新结合成弱电解质分子的速率不断升高,当两者的反应速率相等时,溶液便达到了电离平衡。此时,溶液中电解质分子的浓度与离子的浓度分别处于稳定状态,不再发生变化。用简单的语言概括电离平衡的定义,即:在一定条件下,弱电解质...

化学题,求详细过程。
1、化学平衡的定义是正反应的速率等于逆反应的速率; 同时,化学反应的速率是和化学计量数成正比的 V(N2):V(H2)=1:3 所以如果当 V(N2)=3V(H2)时,代表两这速率相等,再加上分别表示逆反应和正反应 所以 D是2、增大压强,气体向体积减小方向进行,左边的化学计量数大于右边,所以向右进行,气体体积减小 故B可以...

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地唯贝唐: 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.

贵池区19389966966: 化学平衡的定义是什么 -
地唯贝唐: 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.可用ΔrGm=ΣνΑμΑ=0判断,μA是反应中A物质的化学式.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.

贵池区19389966966: 什么是化学平衡 -
地唯贝唐: 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. 这是因为氮气加氧气会发生反应,但是到一定程度就会达到平衡,不会再反应啦,假如再加一点外界因素就会改变这种反应,然后再次达到平衡后就停止反应啦

贵池区19389966966: 化学中的四大平衡谁给我讲解下 -
地唯贝唐:[答案] 化学平衡 电离平衡 溶解平衡 水解平衡 1、电离平衡 定义:在一定条件下,弱电解质的离子化速率(即电离速率)等于其分子化速率(即结合速率) (如:水部分电离出氢离子和氢氧根离子,同时,氢离子和氢氧根离子结合成水分子的可逆过程) ...

贵池区19389966966: 化学平衡是指什么 -
地唯贝唐: 化学平衡常数 是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数.平衡常数一般有浓度平衡常数和压强平衡常数. 对于化学反应 mA+nBلpC+qD 在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式为: k=[c(C)^p*c(D)^q]/[c(A)^m*c(B)^n],

贵池区19389966966: 什么是化学平衡
地唯贝唐: 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...

贵池区19389966966: 化学平衡是什么意思 -
地唯贝唐: 楼主,这个问题很容易理解的,是在高一化必修2的,书上有非常详细的说明也就是说当速率比等于系数比时,就可以说平衡了,你也可以看看同一物质的正反应速率是否等于逆反应速率,如等就可以说明平衡..还有很多,如压强,温度,浓度都是,去看下书也许能帮助您,谢谢,希望采纳,纯手打,在手机

贵池区19389966966: 化学平衡定义:在"一定条件下"的可逆反应里,正 逆反应速率相等 混合物中反应物生成物浓度不变叫做化学平衡状态.这里为什么要点明"在一定条件下"... -
地唯贝唐:[答案] 因为会影响化学平衡的有几个因素,比如温度的改变,压强的改变会影响化学平衡的移动,在一定条件下是指,比如说一个反应是吸热反应,那么在某一个温度下它会达到平衡,而升温或者降温,压强增大或减小,都会使它平衡移动,建立新的平衡....

贵池区19389966966: 化学平衡是什么
地唯贝唐: 一定条件下的可逆反应中,正,逆反应反应速率相等,反应混和物中各组分浓度,含量保持不变时的状态,叫做化学平衡状态(简称化学平衡). [特别提示] ①化学平衡是一定条件下可逆反应的终了状态(没有可逆反应,就没有化学平衡); ②平衡状态与建立平衡的途径无关,只要条件相同, 平衡状态就相同.

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