高中化学-可逆反应达到平衡状态的标志及判断(人教版精编讲义+习题)

①平均相对分子质量一定，且 m + n ≠ p + q ②平均相对分子质量一定，且 m + n ＝ p + q 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
密度一定 反应体系内有色物质的颜色稳定不变
是否平衡 平衡 平衡 平衡
不一定平衡
平衡
平衡
不一定平衡
不一定平衡
平衡 不一定平衡
平衡 不一定平衡
平衡 不一定平衡
(D) 正反应速度 vA=1mol/（L·min）逆反应速度 vC=1.5mol/（L·min）
8、在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的是( )
( A )A(气)＋B(气) C(气)
( B )A(气)＋2B(气) 3C(气)
( C )A(气)＋B(气) C(气)＋D(气) ( D )以上都达到平衡
点拨：化学平衡的标志①： v(正) ＝ v(逆)；②反应混合物中各组分的浓度和含量不变。用速率描述时，一 定要注意一“正”、一“逆”，且相等。
练习 1：对于可逆反应 2HI(g)
I2(g) + H2(g)，下列叙述能够说明已达到平衡状态的是
A．各物质的量的浓度比 2 : 1: 1
B．容器内的总压不随时间变化
D．A、B、C 的分子个数比为 1 : 3 : 2
解析：化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等，C 的生成速率是正反应速率，C 的分解速率是 逆反应速率，因此 A 选项正确；A、B、C 的浓度不再发生变化，是平衡状态的宏观表现，因此选项 C 正确；B 选项中由于 A、B 都是逆反应速率，与正反应无关，因此错误；A、B、C 的分子个数比为 1 : 3 : 2 的偶然存在性，不能作为判断平衡标志的依据。
（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。
可逆反应达到平衡状态的标志及判断方法如下：
以 mA(g) + nB(g)
pC(g)+ qD(g)为例：
一、直接标志：
①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，即：A 消耗速率与 A 的生成速率相等，A 消耗速率与 C 的消耗速率之比等于 m : p；
点拨：结合化学反应方程式的特点，反应前后系数不变，正确利用直接标志与间接标志判断。
例题 3：在一定温度下可逆反应 A(g) + 3B(g)
2C(g)达到平衡的标志是：
A．C 的生成速率与 C 的分解速率相等
B．单位时间生成 n mol A，同时生成 3n mol B
C．A、B、C 的浓度不再发生变化
9、在 2NO2 N2O4 的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是（ ）
(A)N2O4 和 NO2 的分子数比为 1：2
(B)N2O4 和 NO2 的浓度相等
(C)平衡体系的颜色一定不再改变
(D)单位时间有 1 mol N2O4 变为 NO2 的同时，有 2 mol NO2 变为 N2O4
10、在密闭容器中通人一定量的 HI 气体，使其在一定条件下发生反应：2HI 述中一定属于平衡状态的是（ ） A. HI、H2、I2 浓度相等 B. 混合气体颜色不变
②反应体系中各物质的百分含量保持不变。
二、间接标志：
①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变（m + n ≠ p + q）； ②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变；
③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。
对于密闭容器中的可逆反应：mA(g) + nB(g)
pC(g)+ qD(g)是否达到平衡还可以归纳如下表：
6、下列反应在密闭容器中进行，aA（g）＋bB（g） mC（G）＋nD（g），表示其已达到平衡状态 的叙述中正确的是（ ）
(A)平衡时的压强与反应起始的压强之比为 m＋n/a＋b
(B)用物质 A 表示的反应速度与物质 C 表示的反应速度之比为 a/m
(C)物质 B 的浓度不随时间而改变
(D)单位时间内 x mol B 参加反应同时有 x mol B 生成
点拨：化学平衡状态的根本标志是：①v(正) ＝ v(逆)，②各组分百分含量不变。在解题时要牢牢抓住这两 个根本标志，并明确气体的颜色、密度、压强、平均相对分子质量的变化与根本标志的关系，才能全面 分析，正确作答。
例题 2：在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应 X2(g) + Y2(g) A．容器内的总压不随时间变化
C．断裂 2 mol H－I 键的同时生成 1 mol I－I 键
D．混合气体的颜色不再变化时
练习 2：在恒容密闭容器中，不能作为反应 2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)达到平衡的标志是：
A．混合气体的分子数之比为 2 : 1: 2
B．混合气体的压强不再发生变化
C．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
（2）在 mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)反应中，
v(Ａ) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ m : n : p : q，在应用 v(正) ＝ v(逆)判断化学平衡状态时要充分注意这一点。
（3）化学平衡状态中，反应混合物里各组成成分的浓度（或百分比含量）保持不变，但是反应混合物 里各组成成分的浓度（或百分含量）保持不变的化学反应状态并不一定是化学平衡状态。因此，在应用 反应混合物里各组成成分的浓度、百分含量、物质的颜色、气体的压强、气体的密度、气体的平均摩尔 质量等判断化学平衡状态时，一定要慎重。
色的气体颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；⑤体积固定，气体质量反应前 后守恒，密度始终不变；⑥反应前后△V ≠ 0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化；⑦由于气体的 质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的量不变，该反应△V ≠ 0，能说明该反 应达到平衡。
化学反应
混合物体系中各成分 的含量
mA(g) + nB(g)
pC(g)+ qD(g)
①各物质的物质的量或物质的质量分数一定
②各物质的质量或质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量一定
①在单位时间内消耗了 m mol A，同时也生成了 m mol A，
即 v(正) ＝ v(逆) ②在单位时间内消耗了 n mol B，同时也消耗了 p mol C，
平衡
三、例题分析：
例题 1：可逆反应：2NO2(g)
2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是
① 单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO2
② 单位时间内生成 n mol O2 的同时生成 2n mol NO
③ 用 NO2、NO、O2 表示的反应速率的比为 2 : 2 : 1 的状态
正、逆反应速率之间 的关系
即 v(正) ＝ v(逆) ③v(Ａ) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ m : n : p : q ，
v(正) 不一定等于 v(逆) ④在单位时间内生成了 n mol B，同时也消耗了 q mol D，
压强
混合气体的平均相对 分子质量 温度
气体的密度 颜色
即叙述的都是 v(逆) ①其它条件一定、总压强一定，且 m + n ≠ p + q ②其它条件一定、总压强一定，且 m + n ＝ p + q
（1）“逆”：
（2）“等”：化学平衡的实质是正、逆反应速率相等，即：v(正) ＝ v(逆)。
（3）“动”：v(正) ＝ v(逆) ≠0
（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。
D．混合气体的密度不再发生变化
练习 3：在一定温度下的密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应 的是
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. B 的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量
四：应注意的问题：
（1）正逆反应速率相等与反应混合物中各组分的百分含量均保持不变是判断化学平衡状态的基本方法。 这两个关系中的任何一个都可以单独用作判断化学反应是否达到平衡状态的标准。
④ 混合气体的颜色不再改变的状态
⑤ 混合气体的密度不再改变的状态
⑥ 混合气体的压强不再改变的状态
⑦ 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
解析：①单位时间内生成 n mol O2 必消耗 2n mol NO2，而生成 2n mol NO2 时，必消耗 n mol O2，能说明 反应达到平衡；②不能说明；③中无论达到平衡与否，化学反应速率都等于化学计量系数之比；④有颜
（4）向气相化学平衡体系加入惰性气体以后，化学平衡是否被破坏，要按照“增大气体压强，化学平衡 向气体体积缩小的反应方向移动；减小压强化学平衡向气体体积扩大的反应方向移动”的原则作分析判 断。
（5）物质的化学变化都伴随着能量的变化。处在绝热容器内的可逆反应，当体系内的温度恒定时，化 学反应的状态是平衡状态。
课后作业
基础作业
1、在一定温度下，反应 A2（g）＋B2（g） 2AB（g）达到平衡状态的标志是 (A)单位时间里生成 n molA2，同时生成 n molAB (B)容器中的总压不随时间而变化
(C)A2、B2、AB 的浓度不随时间而变化 (D)单位时间里生成 2nmolAB 的同时生成 nmolB2。
201 年高中化学专属讲义
课题：可逆反应达到平衡状态的标志及判断