判断化学平衡状态的标志

判断化学平衡状态的标志---小析

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

①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：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才能判断是平衡状态。

例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（ B ）

A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2

B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO

C 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态

例2、判断

在反应2HI(g) H2(g)+I2(g)中能判断达平衡状态的有2molH-I键断裂就有1molH-H生成（错误）

间接判定：

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。

总之：能变的量保持不变说明已达平衡。

二、具体方法

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，在进行讨论，在此要注意哪些是可变量，哪些是不变量。

一、密度

ρ密度=质量/体积

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。

②可逆反应：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。

③可逆反应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。

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。

⑤在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。

二、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。

三、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。

四、体积分数

任何物质的体积分数不变都能判断平衡状态。

五、平均相对分子质量

M=质量m/物质的量n

①在恒温恒压下发生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保持不变。

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。

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。

④在恒温恒容下发生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。

⑤在恒温恒容下发生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。

六、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。

七、质量

任何物质的质量不变都能判断该反应已经达到平衡。

八、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。

九、颜色

颜色的深浅代表着有色物质的浓度大小

①在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。

十、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。