化学平衡状态的判断标志

《化学平衡状态的判断》学案

一、化学平衡状态的直接标志:

1、等速标志：v正 = v逆（本质特征）

①同一种物质

②不同的物质：

例1.在一定条件下，可逆反应2A B＋3C在下列4种状态中，处于平衡状态的是（）

(A) 正反应速度 v A=2mol/（L·min）逆反应速度v B=2 mol/（L·min）

(B) 正反应速度 v A=2mol/（L·min）逆反应速度v C=2 mol/（L·min）

(C) 正反应速度 v A=1mol/（L·min）逆反应速度v B=1.5 mol/（L·min）

(D) 正反应速度 v A=1mol/（L·min）逆反应速度v C=1.5mol/（L·min）

例2.在一定温度下反应A 2（气）＋B2（气）2AB（气）达到平衡的标志是（）

A、单位时间内生成nmolA2的同时，生成nmolB2

B、单位时间内生成2nmolAB的同时，生成nmolB2

C、单位时间内生成了nmolB2的同时，减少了nmolA2

D、单位时间生成nmolA2，同时生成nmolAB

E、单位时间内消耗了nmolA2，同时消耗了2nmolAB

例3、下列说法中，可以证明N 2+3H22NH3已达到平衡状态的是（）

A．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成

B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂

C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂

D．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成

2、恒浓标志：反应混合物中各组成成分的浓度保持不变（外部表现）

例4、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生成的速率与C分解的速率相等 B．A、B、C的浓度不再变化

C．单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B D．A、B、C的分子数之比为1︰3︰2

二、化学平衡状态的间接标志:

1、各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。

2、各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

3、反应物的转化率、产物的产率保持不变。

三、化学平衡状态的特殊标志：

1、对于全气体体系：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

①、m＋n=p＋q时：P总、n总、V总、M（平均）在任何时刻均不变，故不能作为平衡判断的依据。

②、当m＋n╪p＋q时：

a、定T、V时：P总、n总、、M（平均）只有在平衡时才为定值，故可作为平衡判断的依据。

b、定T、P时：V总、n总、、M（平均）只有在平衡时才为定值，故可作为平衡判断的依据。

2、对于全气体体系：若V一定，密度在任何时刻均不发生变化，故不能作为平衡判断的依据。

3、因任何化学反应均据热效应，故温度恒定可作为平衡判断的依据。

4、体系颜色不变可作为平衡判断的依据。

课后阅读：

一、化学平衡状态的一般标志：化学平衡状态的标志可概括为“一等五不变”。

以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例。

1．一等：“一等”即正反应速率等于逆反应速率，其意义是针对反应体系中同一反应物（或生成物）而言的，而不是同一反应中的不同物质。若用同一反应中不同物质来表示正反应速率和逆反应速率，必须要求两速率反向（切忌单向速率）且两速率之比等于其对应的化学计量数之比。

在试题中可有以下几种具体形式出现：

⑴同一物质的正反应速率等于逆反应速率。如v A(消耗)=v A(生成)或v D(消耗)=v D(生成)。

⑵某反应物的正反应速率与另一反应物的逆反应速率之比等于化学计量数之比。

如v A(消耗)：v B(生成) =m：n，或v C(消耗)：v D(生成) =p：q。

⑶某反应物的正反应速率与某生成物的逆反应速率之比等于化学计量数之比，

如v A(消耗)：v C(消耗) =m：p，或v B(生成)：v D(生成) = n：q。

⑷对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。2．五不变：“五不变”即反应混合物中各组分的浓度保持不变，其意义是指各组分的物质的量不变；各组分的浓度不变；各组分的百分含量不变；反应物的转化率不变；对于全为气体的可逆反应，当m+n╪p+q时，混合气体总物质的量不变。在试题中可有以下几种具体形式出现：

⑴各组分的物质的量不变。如一定温度的密闭容器中，A、B、C、D的分子数不再改变。

⑵各组分的浓度不变。如外界条件不变时，对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，混合气体

的颜色不随时间发生变化。

⑶各组分的百分含量不变。如各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数保持不变。

⑷反应物的转化率不变。如在一定条件下，A或B的转化率不再改变。以上各项既适用于反应前后气体化学计量数之和不相等的可逆反应，又适用反应前后气体化学计

量

数之和相等的可逆反应。

⑸对于全为气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应，混合气体总物质的量不变。如当m＋n╪p＋q时，恒温恒容时，体系的总压强不发生变化；当m＋n╪p＋q时，恒温恒压时，体系的总

体积

不发生变化；当m＋n╪p＋q时，恒容时混合气体的平均相对分子质量不发生变化。

二、化学平衡状态的特殊标志：在恒容条件下，混合气体的密度能否作为化学平衡状态的标志呢？这主要看可逆反应中有无非气态物质参加或生成。因为该条件下的气体密度只和气体的质量有关，若是全气态物质参加的可逆反应，在恒容条件下，不论是否达到平衡，混合气体的总质量都不发生变化，混合气体的密度不发生变化，此时不能作为化学平衡状态的判断标志。若有非气态物质参与的可逆反应，在恒容条件下，只有达到平衡时，混合气体的总质量才不会发生变化，混合气体的密度不会发生变化，此时密度才能作为化学平衡状态的判断标志。思考：判断下列可逆反应是否达到化学平衡状态？

项目m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否平衡

混合体系中各组分的含量各物质的物质的量或物质的量的分数一定各物质的质量或质量分数一定

各气体的体积或体积分数一定

总压强、总体积、总物质的量一定

正、逆反应速率关系在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA

在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC

在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD（均指ひ逆）

ひ(A) ׃ひ(B) ׃ひ(C) ׃ひ(D) =m׃n׃p׃q，ひ正不一定等于ひ逆

压强当m + n≠p + q 时，总压力一定（其它条件一定）当m + n =p + q时，总压力一定（其它条件一定）