可逆反应
可逆反应,也称为对峙反应,指的是能够同时向正、逆两个方向进行的化学反应。理论上讲,所有的化学反应都具有对峙性,意味着它们都可以从正、反两个方向发生,但在实际情况下,有些反应的正反应速率远大于逆反应速率,使得反应主要偏向于生成产物,这样的反应被视为近似完全进行。然而,当我们讨论对峙反应时,我们特指那些正、逆反应速率相差较小的反应。最简单形式的对峙反应涉及正、逆反应都是一级反应的情况。
以同一条件为例,一氧化碳与蒸汽相互作用可以生成二氧化碳和氢气,同时,二氧化碳与氢气也可以反应生成一氧化碳和水蒸气。这种在同一条件下既能进行正反应又能进行逆反应的过程,就被称为可逆反应,按照化学方程式的方向,从左到右进行的反应被称为正反应,而从右到左进行的反应则被称为逆反应。
特点
1、反应不能进行到底,可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物。
2、可逆反应一定是同一条件下能互相转换的反应,如二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下,生成三氧化硫;而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气。
3、在理想的可逆过程中,无摩擦、电阻、磁滞等阻力存在,因此不会有功的损失。
4、在同一时间发生的反应
5、同增同减
6、书写可逆反应的化学方程式时,应用双态射表示,箭头两边的物质互为反应物、生成物。通常将从左向右的反应称为正反应,从右向左的反应称为逆反应。
7、可逆反应中的两个化学反应,在相同条件下同时向相反方向进行,两个化学反应构成一个对立的统一体。在不同条件下能向相反方向进行的两个化学反应不能称为可逆反应。
(1)“逆”:化学平衡研究的对象是可逆反应。
(3)“动”:
(4)“定”:平衡体系中,各组分的浓度、质量分数及体积分数保持一定(但不一定相等),不随时间的变化而变化。
(5)“变”:化学平衡是在一定条件下的平衡,若外界条件改变,化学平衡可能会分数移动。
(6)“同”:在外界条件不变的前提下,可逆反应不论采取何种途径,即不论由正反应开始还是由逆反应开始,最后所处的平衡状态是相同的,即同一平衡状态。
平衡判断
(1)速率 (v不为0)
(2) ①各物质的量百分含量保持不变②各物质的浓度不随时间改变③各物质的物质的量不随时间改变
(3)如果是有气体的反应,混合气体的总压强或总物质的量或气体的平均密度不随时间变化。(当反应两端气体计量系数之和不等时)
(4)如果是气体的反应,混合气体的平均质量不变。
(5)对于有色物质参加的可逆反应,若体系颜色不变,则反应达到平衡状态。
(6)由于任何化学反应都伴有能量的变化,因此在其他条件不变的情况下,当总体系的温度一定时,则反应达到平衡状态。
移动方向判断
(1)平衡移动的根本原因是:平衡向正反应方向移动:平衡向负反应方向移动
(2)平衡移动方向可以据勒夏特列原理判断如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等),平衡可逆反应平衡与否可逆反应平衡与否就向能够削弱这种改变的方向移动。
(3)某些特殊情况的判断
1、对反应前后体积不变的可逆反应,V减小或增大,平衡不移动
2、充入惰性气体(指不与体系中物质反应的物质)
a、恒温、恒容充入惰性气体,虽然体系的总压强增大,但没有改变原平衡混合物各组分的浓度,平衡不移动
b、恒温恒压时充入惰性气体,体积增大,平衡混合物个组分浓度减小,相当于减小压强,平衡向体积增大方向移动。
同一平衡
(1)、当温度、体积一定时,平衡时各物质的物质的量相同。此时各不同的起始状态实际上相当于是一个起始状态。判断的方法是将生成物按方程式完全归至反应物或生成物,如果量相同,就是同一平衡状态,如果量不同,就不是同一平衡状态。
(2)、当温度,压强一定时(即体积可变),平衡时各物质的浓度或百分含量相同。此时各不同的起始状态,经过将生成物归零后,只要反应物的物质的量之比相同,就会达到同一平衡状态。
(3)、对于反应前后气体体积相等的反应。除了符合上面条件外,还可以在恒温恒容条件下,平衡时各物质的百分含量相同,但浓度不同。此时各不同的起始状态,将生成物归成零后,只要反应物的物质的量之比相同,就会达到同一平衡状态。
例如:
①可逆号 [反应条件:不断加热]
②可逆号
③可逆号[反应条件:高温高压、催化剂]
④可逆号 [反应条件:催化剂、加热]