专题化学平衡状态的判断

专题——化学平衡状态的判断一、考点分析化学平衡是高考的热点，化学平衡状态的判断是化学平衡的考点之一，在历年的高考试题中屡有出现。

难度系数在0.50～0.55左右。

二、考查方向1、主要以选择题的形式考查。

2、主要从浓度、速率、压强、密度、颜色、温度、平均摩尔质量等角度考查。

三、解题指导思想1、细心审题，注意关键字词，留心陷阱。

2、运用公式并注意状态与系数。

四、判断方法(大部分资料都介绍以下方法)(一)、判断化学平衡状态的标志1、什么是化学平衡状态 : 化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里，正反应速率=逆反应速率，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。

2、平衡状态的判断方法 :直接判定: V正=V逆 >0①同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率。

②不同的物质分两种情况：在方程式同一侧的不同物质，它们的生成速率与消耗速率之比（或消耗速率与生成速率之比，前后比较项必须相反）等于反应方程式中化学计量数之比；方程式不同侧的物质，它们的生成速率与生成速率之比（或消耗速率与消耗速率之比，前后比较项必须相同）等于反应方程式中化学计量数之比。

③从微观化学键的断裂与生成判断。

如N2（g）+3H2（g）== 2NH3（g）化学键 N≡N 3H-H 6 N-H 同种物质，新键生成和旧键断裂数目相同同侧不同物质，生成与断裂（或断裂与生成）数目；不同侧物质，生成与生成（断裂与断裂）数目例1、可逆反应N2（g）+3H2（g）== 2NH3（g）的正逆反应速率可用反应物或生成物的生成或消耗速度来表示下列各关系中能说明反应已达平衡状态的是（）A. 3V（N2消耗）=V（H2消耗） B. V（N2生成）=V（N2消耗）C. 2V（H2消耗）=3V（NH3消耗） D. 2V（N2生成）=V（NH3消耗）例2、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( )A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC单位时间内生成n mol NO2的同时消耗n mol NO2D用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态例3、对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g)==4NO(g) + 6H2O(g)下列叙述正确的是( )A达到化学平衡时4v正(O2)=5v逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO的同时消耗x mol NH3则反应达到平衡状态C达到化学平衡时若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)例3、下列方法中可以说明N2+3H2= 2NH3已达到平衡的是（）A一个N≡N键断裂的同时有三个H-H键形成B一个N≡N键断裂的同时有三个H-H键断裂C一个N≡N键断裂的同时有六个N-H键断裂D一个N≡N键断裂的同时有六个N-H键形成间接判定①组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度保持不变。

②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。

③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强恒温、恒容、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）保持不变。

④反应物的转化率、产物的产率保持不变。

⑤符合平衡常数K值总之: 能变的量保持不变说明已达平衡。

(二)、具体判断方法：注意事项：在研究化学平衡时注意各物质的状态，和左右两边气体系数和是否相等。

在做题时注意用公式推出结论，再进行讨论。

在此要注意哪些是可变量，哪些是不变量。

（1）密度ρ密度=质量/体积例1、可逆反应2NO2(g) =2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，密度保持不变能否判断是平衡状态（否）原因：在反应中质量不变，体积不变，密度是个恒定量，不随时间的变化而变化。

例2、逆反应2NO2(g) =2NO(g) + O2(g)在压强固定的密闭容器中，密度保持不变能否判断是平衡状态（能）原因：该反应左右两边气体系数不等，说明随着反应的进行体积是变化的，而气体总质量保持不变，所以密度是个变化量，现在不变说明已经达到平衡。

例3、逆反应2HI(g)= H2(g)+I2(g)中，恒定压强下密度保持不变能否判断是平衡状态（否）原因：该反应左右两边气体系数相等，在恒定压强下气体的总体积保持不变，反应物生成物都是气体，总质量保持不变，所以体积、质量都是不变量。

所以不能判断是否为平衡状态。

例4、可逆反应C（s）+H2O（g）= CO（g）+H2（g），在恒定体积下发生反应，某时刻发现密度保持不变能否判断达到平衡状态。

（能）原因：该反应中有固体参加，所以气体质量是个可变量，而体积是个不变的量，所以密度不变能判断是已经达到平衡状态。

例5、一恒定压强下的密闭容器中加入1molC（s）和1mol H2O（g）发生如下反应：C（s）+H2O（g）= CO（g）+H2（g），某时刻密度保持不变能否判断达到平衡状态。

（能）原因：虽然该反应中，质量、体积都是变量而且随着反应的进行都在增大，此时可以考虑密度和相对分子质量成正比，反应开始时相对分子质量为18g/mol，假设完全生成CO（g）和H2（g）时平均相对分子质量为15g/mol。

所以随着反应的进行密度在减小，所以密度就是变化量。

（2）物质的量（分子数）:在可逆反应中，任何物质的物质的量（分子数）保持不变，都能判断已经达到平衡状态。

n（总）保持不变能否判断是否为平衡状态，就要具体问题具体分析了:如左右两边气体系数和不等的反应，n(总)不变就能判断已达平衡状态。

左右两边气体系数相等的反应，n(总)不变就不能判断已达平衡状态。

（3）体积（在恒压下讨论）V(总)保持不变能否判断是否为平衡状态，就要具体问题具体分析了: 如左右两边气体系数和不等的反应，V(总)不变就能判断已达平衡状态；左右两边气体系数相等的反应，V(总)不变就不能判断已达平衡状态。

（4）体积分数 :任何物质的体积分数不变都能判断平衡状态。

（5）平均相对分子质量 :M=质量（m）/物质的量（n）例1、恒温恒压下发生2HI(g)= H2(g)+I2(g)，某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。

（否）原因：质量不变、物质的量不变，所以平均相对分子质量也一直保持不变。

例2、在恒温恒压下发生A（s）+3B（g）= 2C（g）+D（g）反应，某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。

（能）原因：质量变化，而物质的量不变，所以M是变化的。

例3、在恒温恒容下发生N2（g）+3H2（g）= 2NH3（g）反应，某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。

（能）原因：质量不变、物质的量变，所以平均相对分子质量是个可变量。

例4、恒温恒容下发生CO(g)+H2(g) = CO2(g) +H2O(g)反应某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。

(否)原因：质量不变、物质的量不变，所以平均相对分子质量是个不变量。

例5、恒温恒容下发生A（s）=3C（g）+2D(s)反应，某时刻发现平均相对分子质量保持不变能否判断达到平衡状态。

（否）原因：该反应中，虽然气体质量变化、物质的量也变，但是气体只有一种它的平均相对分子质量是个恒定值。

(6)压强P=nRT/V 该式子中R、T、V都是恒定量在恒温恒容条件下，左右两边气体系数相等，就不能用压强来判断；左右两边气体系数不等就能用压强判断。

（7）质量:任何物质的质量不变都能判断该反应已经达到平衡。

(8) 温度 :任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时肯定是平衡状态。

（9）颜色 :颜色的深浅代表着有色物质的浓度大小例1、体积固定的密闭容器中发生可逆反应2NO2(g) =2NO(g) + O2(g)，某时刻颜色不变能否判断是否为平衡状态（能）原因：颜色深浅代表NO2浓度大小，颜色不变就意味着NO2浓度不变。

可以判断平衡状态。

注意：颜色改变平衡并不一定发生移动。

比如2HI(g)= H2(g)+I2(g)反应中，改变体积颜色肯定改变，但平衡不会发生移动，这种颜色改变是由体积变化导致的。

（10）转化率 :任何物质的转化率不再改变都能判断已达平衡状态。

此法缺点是记忆量大，难于记忆。

化学平衡状态的判断. 定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

1、精髓：变到不变(√)；不变到不变(×)[练习]恒容下，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g) ，已达到平衡状态的是（）A、混合气体的质量B、混合气体的物质的量C 、混合气体的压强D 、各物质的浓度 2、具体判断 A 、浓度不变。

（不是相等，也不是成比例） B 、速率方面 ①同一物质 ：V 正=V 逆② 不同物质：方向相反，速率之比等于系数之比。

强调：涉及速率问题第一步看方向是否相反[练习]能说明反应I 2(g)+H 2已达平衡状态的是（? ）A 、混合气体的颜色不变C 、H 2的浓度保持不变D 、I 2、H 2、HI 的浓度相等E 、I 2、H 2、HI 的浓度之比为1:1:2F 、H 2、I 2的消耗速率相等[思考]若F 改为H 2的消耗速率和I 2的生成速率相等呢？[练习]恒容下，当压强不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是( ) ①②③④[思考][小结]压强问题：△V ≠0 一定达到平衡 （√）；△V=0 不一定（×）[练习]2014惠二模（节选）恒容下，能说明下列反应达到平衡状态的是( )CO2(g)+3H 23OH(g) +H 20(g)A 、每消耗1molCO 21molCH 3OHB 、CO 2、H 2 、CH 3OH 、H 20 的物质的量比为1:3:1:1C 、容器中气体的压强不再改变D 、容器中气体的密度不再改变[练习]恒容下，当混合气体密度不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是( ) ①②③④[思考] [小结]密度问题：①利用公式ρ＝m （混）/V?, 看反应前后 m （混）是否发生变化 ② 看是否有非气态物质。

若有则一定达到平衡（√），若无则不一定（×） 以上两点具备任何一点均可。

[练习]在容积不变的密闭容器中，可逆反应4A(g)＋＋6D(g)ΔH ＜0，达到化学平衡状态的标志是 ( )。

A ．气体密度不再发生变化B ．容器内总压强不再改变C ．A 的物质的量浓度不再改变D ．单位时间内消耗4n molA ，同时消耗5n molB[思考] 1、若D 中同时消耗5n mol B 改为同时生成5n mol B 呢？2、若D 中同时消耗5n mol B 改为同时生成3n molC 呢？3、若D 中同时消耗5n mol B 改为同时消耗3n mol C 呢？[练习]恒容下，当混合气体平均摩尔质量不变时，能说明下列反应达到平衡状态的是( )①②③④[思考] [小结]摩尔质量问题：①利用公式 M (混)＝m(混)/ n (混)，看反应前后 m（混）或n (混)是否发生变化②看是否有非气态物质，若有则一定达到平衡[随堂检测]1、（2012上海高考）一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反应：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) △H<0, 能表示该反应达到平衡状态的是（填字母）( )a.3v逆(N2)=v正(H2) b. v正(HCl)=4v正(SiCl4)c.混合气体密度保持不变d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:62、（2013届广州市高三模拟组合题）在一定温度下向aL密闭容器中加入1molNO2(g)发生2NO2(g) N2O4(g),此反应达到平衡的标志的是 ( )A、 v正(NO2)=v逆(N2O4) B、容器的总压强不再随时间而变化C、容器中气体的颜色不再变化D、NO2、N2O4的分子数之比之为2:1E、单位时间内生成1molN2O4的同时生成2molNO2F、混合气体的密度不再随时间而变化G、NO2的浓度不再随时间而变化3、铁和铝是两种重要的金属，他们的单质及化合物有着各自的性质。