Question

判断一个可逆反应是否达到平衡的方法

Answer 1

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。