可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志及判斷

1、.可逆反響到達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志及判斷在一定條件下的可逆反響里，當(dāng)正反響速率與逆反響速率相等時(shí)，反響物和生成物的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生改變的狀態(tài)，叫化學(xué)平衡狀態(tài)。其特點(diǎn)有：1“逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反響。2“等：化學(xué)平衡的本質(zhì)是正、逆反響速率相等，即：v正 = v逆。3“動(dòng)：v正 = v逆 ≠04“定：平衡體系中，各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)及體積分?jǐn)?shù)保持一定但不一定相等，不隨時(shí)間的變化而變化。5“變：化學(xué)平衡是在一定條件下的平衡，假設(shè)外界條件改變，化學(xué)平衡可能會(huì)分?jǐn)?shù)挪動(dòng)。6“同：在外界條件不變的前提下，可逆反響不管采取何種途徑，即不管由正反響開(kāi)場(chǎng)還是由逆反響開(kāi)場(chǎng)，最后所處的平衡狀態(tài)是

2、一樣的，即同一平衡狀態(tài)。可逆反響到達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志及判斷方法如下：以mAg + nBgpCg+ qDg為例：一、直接標(biāo)志：速率關(guān)系：正反響速率與逆反響速率相等，即：A消耗速率與A的生成速率相等，A消耗速率與C的消耗速率之比等于m : p;反響體系中各物質(zhì)的百分含量保持不變。二、間接標(biāo)志：混合氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的改變而改變m + n ≠ p + q;各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量不隨時(shí)間的改變而改變;各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時(shí)間的改變而改變。對(duì)于密閉容器中的可逆反響：mAg + nBgpCg+ qDg是否到達(dá)平衡還可以歸納如下表：化學(xué)反響mAg + nBg pC

3、g+ qDg是否平衡混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反響速率之間的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A，同時(shí)也生成了m mol A，即v正 v逆平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B，同時(shí)也消耗了p mol C，即v正 v逆平衡v : vB : vC : vD m : n : p : q ，v正 不一定等于v逆不一定平衡在單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B，同時(shí)也消耗了q mol D，即表達(dá)的都是v逆不一定平衡壓強(qiáng)其它條件一定、總壓強(qiáng)一定，且m + n &

4、ne; p + q平衡其它條件一定、總壓強(qiáng)一定，且m + n p + q不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，且m + n ≠ p + q平衡平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，且m + n p + q不一定平衡溫度任何化學(xué)反響都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)平衡氣體的密度密度一定不一定平衡顏色反響體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡三、例題分析：【例題1】可逆反響：2NO2g2NOg + O2g，在體積固定的密閉容器中，到達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO 用NO2、N

5、O、O2表示的反響速率的比為2 : 2 : 1的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A. B. C. D. 全部解析：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)生成n mol O2必消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2時(shí)，必消耗n mol O2，能說(shuō)明反響到達(dá)平衡;不能說(shuō)明;中無(wú)論到達(dá)平衡與否，化學(xué)反響速率都等于化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比;有顏色的氣體顏色不變，那么表示物質(zhì)的濃度不再變化，說(shuō)明反響已到達(dá)平衡;體積固定，氣體質(zhì)量反響前后守恒，密度始終不變;反響前后V ≠ 0，壓強(qiáng)不變，意味著各物質(zhì)的含量不再變

6、化;由于氣體的質(zhì)量不變，氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，說(shuō)明氣體中各物質(zhì)的量不變，該反響V ≠ 0，能說(shuō)明該反響到達(dá)平衡。答案：A點(diǎn)撥：化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志是：v正 = v逆，各組分百分含量不變。在解題時(shí)要牢牢抓住這兩個(gè)根本標(biāo)志，并明確氣體的顏色、密度、壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化與根本標(biāo)志的關(guān)系，才能全面分析，正確作答?！纠}2】在一定溫度下的恒容密閉容器中，能說(shuō)明反響X2g + Y2g2XYg已到達(dá)平衡的是：A.容器內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化B.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化C.XY氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變D.X2和Y2的消耗速率相等解析：該反響的特點(diǎn)：首先是可逆反響，其次

7、是反響前后氣體體積相等。根據(jù)壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比的推斷，該反響在整個(gè)反響過(guò)程中總壓強(qiáng)是不變的，A不能說(shuō)明該反響已經(jīng)到達(dá)平衡。同理推斷，容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不隨時(shí)間變化，B不能說(shuō)明該反響已經(jīng)到達(dá)平衡。X2和Y2的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，其消耗速率始終相等，D不能說(shuō)明該反響已經(jīng)到達(dá)平衡。C選項(xiàng)符合題意，能說(shuō)明該反響已經(jīng)到達(dá)平衡。答案：C點(diǎn)撥：結(jié)合化學(xué)反響方程式的特點(diǎn)，反響前后系數(shù)不變，正確利用直接標(biāo)志與間接標(biāo)志判斷?！纠}3】在一定溫度下可逆反響Ag + 3Bg2Cg到達(dá)平衡的標(biāo)志是：A.C的生成速率與C的分解速率相等B.單位時(shí)間生成n mol A，同時(shí)生成3n mol BC.A、B、

8、C的濃度不再發(fā)生變化D.A、B、C的分子個(gè)數(shù)比為1 : 3 : 2解析：化學(xué)平衡的標(biāo)志是正反響速率與逆反響速率相等，C的生成速率是正反響速率，C的分解速率是逆反響速率，因此A選項(xiàng)正確;A、B、C的濃度不再發(fā)生變化，是平衡狀態(tài)的宏觀表現(xiàn)，因此選項(xiàng)C正確;B選項(xiàng)中由于A、B都是逆反響速率，與正反響無(wú)關(guān)，因此錯(cuò)誤;A、B、C的分子個(gè)數(shù)比為1 : 3 : 2的偶爾存在性，不能作為判斷平衡標(biāo)志的根據(jù)。答案：A、C點(diǎn)撥：化學(xué)平衡的標(biāo)志： v正 = v逆;反響混合物中各組分的濃度和含量不變。用速率描繪時(shí)，一定要注意一“正、一“逆，且相等?！揪毩?xí)1】對(duì)于可逆反響2HIgI2g + H2g，以下表達(dá)可以說(shuō)明已到

9、達(dá)平衡狀態(tài)的是A.各物質(zhì)的量的濃度比2 : 1: 1B.容器內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化C.斷裂2 mol H-I鍵的同時(shí)生成1 mol I-I鍵D.混合氣體的顏色不再變化時(shí)答案：D點(diǎn)撥：該反響的特點(diǎn)是反響前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)和相等，因此壓強(qiáng)始終保持不變;因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤;在反響過(guò)程中的任意時(shí)刻斷裂2 mol H-I鍵的同時(shí)生成1 mol I-I鍵，因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤?！揪毩?xí)2】在恒容密閉容器中，不能作為反響2SO2g + O2g2SO3g到達(dá)平衡的標(biāo)志是：A.混合氣體的分子數(shù)之比為2 : 1: 2B.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化D.混合氣體的密度不再發(fā)生變化答

10、案：A、D點(diǎn)撥：A選項(xiàng)是在特殊情況下出現(xiàn)的情況，B、C選項(xiàng)均說(shuō)明混合氣體的物質(zhì)的量不再變化，D選項(xiàng)利用公式d= m/V， m、V不變，所以密度一直不變?！揪毩?xí)3】在一定溫度下的密閉容器中，當(dāng)物質(zhì)的以下物理量不再變化時(shí)，說(shuō)明反響As + 2BgCg + Dg已到達(dá)平衡的是A. 混合氣體的壓強(qiáng) B. 混合氣體的密度C. B的物質(zhì)的量濃度 D. 氣體的總物質(zhì)的量解析：題給反響是一個(gè)反響前后氣體分子總數(shù)不變的可逆反響。顯然混合氣體壓強(qiáng)和總的物質(zhì)的量始終保持不變，不能用來(lái)判斷反響是否到達(dá)平衡;由于A是固體，所以密度是一個(gè)變化量，那么B的濃度也是一個(gè)變化量，因此當(dāng)混合氣體的密度、B的物質(zhì)的量濃度不再變化時(shí)

11、，說(shuō)明反響已達(dá)平衡。答案：B、C四：應(yīng)注意的問(wèn)題：1正逆反響速率相等與反響混合物中各組分的百分含量均保持不變是判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的根本方法。這兩個(gè)關(guān)系中的任何一個(gè)都可以單獨(dú)用作判斷化學(xué)反響是否到達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。2在mAg + nBgpCg+ qDg反響中，vA : vB : vC : vD = m : n : p : q，在應(yīng)用v正 = v逆判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)要充分注意這一點(diǎn)。3化學(xué)平衡狀態(tài)中，反響混合物里各組成成分的濃度或百分比含量保持不變，但是反響混合物里各組成成分的濃度或百分含量保持不變的化學(xué)反響狀態(tài)并不一定是化學(xué)平衡狀態(tài)。因此，在應(yīng)用反響混合物里各組成成分的濃度、百分含量、物質(zhì)的顏色、氣體的壓強(qiáng)、氣體的密度、氣體的平均摩