化学平衡状态的判断

一、两看1.看反应条件，看反应是在恒温恒容下，还是恒温恒压下，还是绝热恒容容器下进行的。2.看反应特点，看反应物和生成物中是否存在固体或液体，如有固体或液体则要斜线画掉；接下来再看气体系数总和前后是否相等，若相等则该反应是等体积反应，若不相等则是非等体积反应。二、判断标志1.任何情况下均可作为判断标志的1.1对于同种物质:该物质的生成速率=消耗速率,即V正（A）=V逆（A）1.2对于不同物质:对上图比例式进行交叉相乘，可以得到bV正（A）=aV逆（B），必须一个正反应速率，一个逆反应速率，即“一正一逆，系数交换”。注意V正（A）：V逆（B）=a：b只有在平衡状态才成立，而V（A）：V（B）=a：b在任何时候下都成立，故V（A）：V（B）=a：b不能作为判断平衡的标志。1.3反应物与生成物在单位时间物质的量、质量、化学键的断裂和生成等的变化也能体现速率如可逆反应N2

+3H2=2NH3中，以下3种情况均可以作为判断平衡的标志。

①1个N≡N键断裂同时有3个H－H键生成，因为正反应中N≡N键是断裂的，逆反应中H－H键是生成的。②1个N≡N键断裂同时有6个N－H键断裂，因为正反应中N≡N键是断裂的，逆反应中N－H键是断裂的。③1molN2消耗同时有3molH2生成，因为正反应中N2被消耗，逆反应中H2被生成。即给出的若是方程式同侧物质，应该是一物质消耗另一物质生成；给出的若是方程式两侧物质，则应该是同样的消耗或同样的生成。1.4各组分的量(物质的量、物质的量浓度、质量、物质的量分数或质量分数)不再改变。如果可逆反应向正反应方向进行，反应物的以上各量逐渐减少，生成物的以上各量逐渐增多，以上各量随反应进行而改变均为变量，只有当平衡时以上各量才不再改变。一个“变量”当其“不变”时则为平衡状态。即变量不变则平衡。2.在一定条件下可作为判断标志的2.1颜色如在固定体积的密闭容器中发生反应：2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)，混合气体的颜色不再改变可以判断反应已达到平衡状态。因为该反应中NO2是红棕色气体，混合气体的颜色其实就是看C(NO2)，混合气体的颜色不再改变其实就是C(NO2)不再改变。该反应若向正反应方向进行，C(NO2)逐渐减小，C(NO2)是变量，所以混合气体的颜色不再改变可以判断反应已达到平衡状态。2.2总压强如在恒温恒容的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，混合气体的总压强不再改变可以判断反应已达到平衡状态。该反应气体系数总和前后不相等，反应前4个气体，反应后2个气体，若反应向正反应方向进行，气体变少，N减小，所以n=N÷NA是变量。概括一下就是说n看气体系数，气体系数总和前后不相等n是变量，气体系数总和前后相等n是不变量。因为在理想气体状态方程PV=nRT中，V因为容器恒容是不变量，T因为恒温是不变量，R因为是常数也是不变量。V、T、R均是不变量，n是变量，则P必为变量，所以可以判断反应已达到平衡状态。

2.3混合气体平均相对分子质量①在固定体积的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)，混合气体平均相对分子质量M不再改变可以判断反应已达到平衡状态。该反应中反应物、生成物都是气体，密闭容器中里面的气体出不去，外面的气体也进不来，无论怎么反应，容器内气体总质量不变，m为不变量。概括一下就是说，m只算气体质量，全是气体的反应m是不变量，部分是气体的反应m是变量。而n看气体系数，该反应气体系数总和前后不相等n是变量。在公式M=m÷n中，m为不变量，n为变量，则M必为变量，所以可以判断反应已达到平衡状态。②在固定体积的密闭容器中发生反应：H2NCOONH4

(s)=2NH3(g)+CO2(g)，混合气体平均相对分子质量不再改变不可以判断反应达到平衡状态。随着反应向正反应方向进行，固体H2NCOONH4

逐渐减少，气体NH3、CO2逐渐增多，使得反应后气体总质量逐渐增多，即m只算气体质量，该反应中部分物质是气体所以m是变量；而n看气体系数，该反应气体系数总和前后不相等n是变量。在公式M=m÷n中，m、n均为变量，则M是否为变量无法分析。我们换个思路来分析，设反应生成NH32xmol,CO2xmol,则M=m÷n=（2x·17+x·44）÷3x=26，M为不变量，所以不可以判断反应达到平衡状态。③在固定体积的密闭容器中发生反应：C(s)+CO2(g)=2CO(g)，混合气体平均相对分子质量M不再改变可以判断反应已达到平衡状态。由于m只算气体质量，该反应中部分物质是气体所以m是变量；而n看气体系数，该反应气体系数总和前后不相等n是变量。在公式M=m÷n中，m、n均为变量，则M是否为变量无法分析。我们采用极端假设思想来分析，若气体全为CO2,M=44;若气体全为CO,M=28;若反应向正反应方向进行，CO2减少CO增多，M更接近28，所以M是变量，可以判断反应已达到平衡状态。(4)密度①在固定体积的密闭容器中发生反应：C(s)+CO2(g)=2CO(g)，混合气体密度不再改变可以判断反应已达到平衡状态。由于m只算气体质量，该反应中部分物质是气体所以m是变量；V因为固定体积是不变量，所以密度=m÷V是变量，可以判断反应已达到平衡状态。②恒温恒压的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)，混合气体密度不再改变可以表明反应已达到平衡状态。由于m只算气体质量，该反应中反应前后全是气体m是不变量；而n看气体系数，该反应气体系数总和前后不相等n是变量。PV=nRT中，T、P、R均为不变量，n是变量，则V必为变量，所以密度=m÷V是变量，可以判断反应已达到平衡状态。(5)温度在一个绝热恒容的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),体系的温度不再改变可以判断反应已达到平衡状态。此容器为绝热容器，里面的热量出不去，外面的热量进不来。而反应物的总能量与生成物的总能量往往不相等，导致一个反应要么放热要么吸热，所以容器内的热量就会发生变化，温度就会发生变化，温度是个变量，可以判断反应已达到平衡状态。3.不能作为判断标志的“四情况”①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学系数之