化学平衡状态的判断方法
直接判断法
1、若反应混合物中各组成成分的物质的量、质量,物质的量浓度或各成分的百分含量(体积分数、质量分数),转化率,等不随时间变化而变化。
2、若V
正=V逆(1)用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等。
即单位时间内生成与消耗某反应物(或生成物)的量相等,或单位时间内化学键断裂量等于化学键的形成量。
(2)用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面
(i)表示两个不同的方向。
(ii)速率之比==化学方程式中相应的化学计量数之比。
间接判断法
m总
3、从反应混合气体的平均相对分子质量M考虑M
n总
(I)若各物质均为气体
对于非等化学计量数的反应,M一定时可做为达到平衡标志。
如:2SO
2(g)+O
2(g) 2SO
3(g)
对于等化学计量数反应,M一定时不能做为平衡标志。
如:H2(g)+I
2(g) 2HI(g)
(II)若有非气体参与,无论等计量数或非等计量数反应,M一定时可做为达到平衡标志。
如:
C(s)+O
2(g) CO
2(g)、CO
2(g)+C(s) 2CO(g)m
4、从气体密度考虑v(I)当反应前后各成分均为气体时
恒容:
ρ不变时,不能做为达到平衡的标志。
恒压:
等计量数的反应,ρ不变时,不能作为达到平衡的标志。
非等计量数的反应,ρ不变时,可做为达到平衡的标志。
(II)当有非气体物质参与时
恒容:
ρ不变时,可作为达到平衡的标志。
恒压:
ρ不变时,可作为达到平衡的标志。
5、从体系内部压强考虑:
因为在恒温、恒容条件下,气体的物质的量越大则压强p就越大,所以只需考虑气体物质的量的变化量Δn(g)。
当Δn(g)=0,即等计量数的反应则p为恒值,不能作平衡标志。
当Δn(g)≠0,即非等计量数的反应则当p一定时,可做平衡标志。
6、反应体系中有颜色的物质,若体系颜色不变,则达到平衡。
注意:
对于反应前后气体体积不变的反应(即反应前后化学计量数相等的反应),通常不能用物质的量、容器的压强、气体的密度、平均相对分子质量等是否变化作为判断平衡状态的标志。