1.可逆反应
(1)定义
在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点:三同一小。
①三同:a.相同条件下;b.正逆反应同时进行;c.反应物与生成物同时存在。
②一小:任一组分的转化率都小于100%。
(3)表示方法:在化学方程式中用“$\rightleftharpoons$”表示。
2.化学平衡状态
一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称之为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
1.化学平衡的建立
(1)建立过程
在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下:
(2)建立过程可用下图表示:
2.化学平衡的特点
①“逆”指化学平衡研究的对象是可逆反应。
②“动”指化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡状态时,反应并没有停止。
③“等”指正反应速率和逆反应速率相等,都大于零。
④“定”指平衡体系混合物中,各组分的浓度一定,不再随时间改变而改变。
⑤“变”指当外界条件改变时,原平衡被破坏,会使化学平衡发生移动,在新条件下建立新的平衡。
3.化学平衡的判定
对于密闭容器中的可逆反应:mA(g)+nB(g)$\rightleftharpoons$pC(g)+qD(g)是否达到平衡可以归纳如下表(用“平衡”或“不一定平衡”填表)
化学反应 | mA(g)+nB(g)$\rightleftharpoons$pC(g)+qD(g) | 是否平衡 |
混合物体系中各成分的含量 | ①各物质的物质的量或物质的质量分数一定 | 平衡 |
②各物质的质量或质量分数一定 | 平衡 | |
③各气体的体积或体积分数一定 | 平衡 | |
④总体积、总压强、总物质的量一定 | 不一定平衡 | |
正、逆反应速率之间的关系 | ①在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A | 平衡 |
②在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C | 平衡 | |
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q | 不一定平衡 | |
④在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D | 不一定平衡 | |
压强 | ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q | 平衡 |
②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q | 不一定平衡 | |
混合气体的平均相对分子质量 | ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q | 平衡 |
②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q | 不一定平衡 | |
温度 | 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 | 平衡 |
气体的密度 | 密度一定 | 不一定平衡 |
颜色 | 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 | 平衡 |
(1)反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。
②若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率提高,A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器体积,气体反应物的转化率与其化学计量数有关。