1、1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）同一种物质 不同的物质： 例 1.在一定条件下，可逆反应 2A B3C 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/（Lmin） 逆反应速度 vB=2 mol/（Lmin）(B) 正反应速度 v A=2mol/（Lmin） 逆反应速度 vC=2 mol/（Lmin）(C) 正反应速度 v A=1mol/（Lmin） 逆反应速度 vB=1.5 mol/（Lmin）(D) 正反应速度 v A=1mol/（Lmin） 逆反应速度 vC=1.5mol/（Lmin） 例
2、 2.在一定温度下反应 A2（气）B 2（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 nmolB2C、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 nmolABE、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 N2+3H2 2NH3 已达到平衡状态的是 （ ）A1 个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键形成B1 个 NN 键断裂的同时，有 3 个 HH 键断裂C1 个 NN 键断裂的同时
3、，有 6 个 NH 键断裂D1 个 NN 键断裂的同时，有 6 个 NH 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（ ）AC 生成的速率与 C 分解的速率相等 BA 、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 DA、B、C 的分子数之比为 132二、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
4、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)、mn=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。、当 mnp 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
5、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：2同一物质的正反应速率等于逆反应速率。如 vA(消耗)=v A(生成)或 vD(消耗)=v D(生成)。某反应物的正反应速率与另一反应物的逆反应速率
6、之比等于化学计量数之比。如 vA(消耗)：v B(生成) =m：n，或 vC(消耗)：v D(生成) =p：q。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 vA(消耗)：v C(消耗) =m：p，或 vB(生成)：v D(生成) = n：q。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+np+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：各组分的物质的量
7、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。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。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。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。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 mnpq 时，恒温恒容时，体系的总压强不发生变化；当 mnp q 时，恒温恒压时，体系的总体积不发生
8、变化；当 mnp 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？
9、项目 m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否平衡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 混合体系中各组分的含量总压强、总体积、总物质的量一定 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（均指逆 ）正、逆反应速率关系(A) (B) (C) (D) =mnpq，正不一定等于逆 当 m + np + q 时，总压力一定（其它条件一定） 压强当 m + n =p + q 时，总压力一定（
10、其它条件一定） 当 m + n p + q 时，M 一定 混合气体的平均 M 当 m + n = p+q 时，M 一定 密度 C（s） +CO2（g） 2CO（g ）（ 一定） 3N2（g）+3H 2（g） 2NH3（g ）（ 一定） H2（g）+I 2（g） 2HI（g）（ 一定） 课后练习： 1在一定温度下，向 aL 密闭容器中加入 1molX 气体和 2molY 气体，发生如下反应：X(g)2Y(g) 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是（ ）A容器内压强不随时间变化 B容器内各物质的量浓度不随时间变化C容器内 X、Y、Z 的浓度之比为 1：2：2 D单位时间内消耗 0.1molX 同时生
11、成 0.2molZ2某温度下，在一固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：H 2(g)I 2(g) 2HI(g)，下列情况能说明该反应一定达到平衡的是（ ）A混合气体的颜色不再改变的状态 B混合气体的压强不再改变的状态C单位时间内拆开 1mol 氢氢键，同时生成 1mol 氢氢键 D混合气体的密度不再改变的状态3在一定条件下，反应 A(s)2B(g) C(g)D(g)达到平衡状态的标志是（ ）A单位时间内生成 nmolC，同时生成 nmolD B容器内压强不随时间变化而变化C容器内混合气体的密度不随时间变化而变化 DB 的浓度不再变化4、哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得 1918
12、年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充人 1molN2 和 3molH2，在一定条件下使该反应发生 ，N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，有关说法正确的是（ ）A达到化学平衡时，N 2 将完全转化为 NH3B达到化学平衡时，N 2、H 2 和 NH3 的物质的量浓度一定相等C达到化学平衡时，N 2、H 2 和 NH3 的物质的量浓度不再变化D达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零 5、可逆反应 2HI（g） H2（g）+I 2（g）在密闭容器中进行，当下列 4 项中某项不随时间变化时，才能说明反应已达平衡 （ ）A容器内压强 B平均相对分子质量 C各组分浓度 D混合气体的颜色6、在一定
13、条件下，2A（g） +2B（g） 3C（g）+D（g）达到平衡状态的标志是 （ ）A单位时间内生成 2n mol A，同时生成 n mol D B容器内的压强不随时间而变化C单位时间内生成 n mol B，同时消耗 1.5n mol C D容器内混合气体密度不随时间而变化7、在一定条件下，化学反应 N2+3H2 2NH3 达到平衡，下列说法正确的是（ ）A容器内平均相对分子质量不随时间变化 BN 2、H 2、NH 3 的浓度之比为 132CN 2 减少的速率和 NH3 减少的速率之比为 12 D气体体积为初时体积的 1/28、在一定条件下，2NO+O 2 2NO2 达到平衡的标志是 （ ）AN
14、O、O 2、NO 2 分子数目比是 212 B反应混合物中各组成物质的量浓度相等C混合气体反应速率 v(NO) = 2v(O2) D混合气体的平均相对分子质量不变9、在密闭容器中，能表示反应 X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 一定达到化学平衡状态的是（ ）X、Y、Z 的物质的量之比为 1 ：2 ：2 X、Y、Z 的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化 单位时间内生成 n mol Z,同时生成 2n mol YA B C D10、将 1L N2 和 3L H2 充入一密闭容器中，使其在一定条件下达到平衡 N2+3H2 2NH3，下列哪些状态一定是平衡状态（ ） 混合气体的体积变为最初体积
15、一半的状态 N 2、H 2、NH 3 的总物质的量不随时间改变而改变的状态 N 2、H 2、NH 3 的总质量不随时间而改变的状态 单位时间内 1L NH3 分解的同时，有 0.5L N2 生成的状态 单位时间内 1L NH3 分解的同时，有 0.5L N2 也分解的状态4 N 2、H 2、NH 3 三者浓度相等的的状态11、下列情况中说明 2HI（g ） H2（g）+I 2（g）已达平衡状态的是 （ ） 单位时间内生成 n mol H2 的同时，生成 n mol HI 1 个 HH 键断裂的同时有 2 个 HI 键断裂 混合气体中百分组成为 HI% = I2% 反应速率 v(H2) = v(
16、I2) = v(HI) 混合气体中 c(HI) c(H 2) c(I 2) = 211 时 温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 温度和体积一定时，容器内压强不再变化 条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化12.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A（固）2B（g） C（g）D（g）已达平衡的是（ ）A、混合气体的压强 B、混合气体的密度 C、B 的物质的量浓度 D、气体总物质的量13.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
17、的生成速度 与 C 的分解速度相等 (B)单位时间生成 n mol A，同时生成 3n mol B(C)A、B、C 的浓度不再变化 (D)A、B、C 的分子数比为 1：3：214.下列反应在密闭容器中进行，aA（g）bB（g） mC（G）nD（g），表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是（ ）(A)平衡时的压强与反应起始的压强之比为（mn）/（ab）(B)用物质 A 表示的反应速度与物质 C 表示的反应速度之比为 a/m(C)物质 B 的浓度不随时间而改变(D)单位时间内 x mol B 参加反应同时有 x mol B 生成 15.在恒温、恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一
18、定达到平衡的是( )( A )A(g)B(g) C(g) ( B )A(g)2B(g) 3C(g)( C )A(g)B(g) C(g)D(g) ( D )以上都达到平衡16.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO 2O 2 2SO3，已经达到平衡的标志是（ ）(A)容器中 SO2、O 2、SO 3共存 (B)容器中 SO2和 SO3的浓度相同(C)容器中 SO2、O 2、SO 3的物质的量为 2：1：2 (D)容器中压强不随时间的变化而改变17.在 2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是（ ）(A) N2O4和 NO2的分子数比为 1：2 (B) N 2O4和 NO2的浓度相等(C)平衡体系的颜色一定不再改变(D)单位时间有 1 mol N2O4变为 NO2的同时，有 2 mol NO2变为 N2O4
