高中化学选修四可逆反应和化学平衡状态的判断

化学平衡判定规律小结摘要：在教学实践中发现，学生对于判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态的理解和掌握存在困难，但有些资料的内容理论性强，学生不容易理解，本文在此结合自身体会，对判定规律及其理解方法加以小结。

关键词：可逆反应化学平衡化学反应速率在高中化学教学实践中发现，很多学生在学习化学平衡时，对如何判定化学反应是否达到了化学平衡状态理解不透彻，做题时不能做出准确的判断，为此，笔者结合自身的教学经验和体会，现总结如下。

化学平衡状态是指在一定条件下，可逆反应中，当正、逆反应速率相等时，反应体系中各物质的浓度保持不变的状态，即在给定条件下，反应达到了“限度”。

规律一：正、逆反应速率相等对于可逆反应，正反应是反应物向生成物转化的方向，即反应物的质量（或物质的量）减少、生成物的质量（或物质的量）增加的方向，所以，υ（正）可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

反之，υ（逆）可以用单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少来表示。

即同一物质既可以表示正反应速率又可以表示逆反应速率。

以aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）反应为例：1.同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。

υ（A消耗）=υ（A生成），υ（C消耗）=υ（C生成）。

2.两种物质表示的相反方向的化学反应速率之比等于化学计量数之比。

例如：当υ（A消耗）：υ（B生成）=a：b 时，因为同方向各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，υ（A消耗）：υ（B消耗）=a：b，所以得出结论：υ（B消耗）=υ（B生成），达到平衡。

规律二：各组分的质量或浓度保持不变若A的消耗速率等于生成速率，则A的质量保持不变，即达到平衡状态。

此刻，其他物质的质量也不变，则A的含量保持不变，即各组分的含量均保持不变。

反应中的任一物质，其质量、物质的量、质量分数、物质的量分数或气体的体积分数保持不变，均可以作为判断达到化学平衡状态的标志。

规律三：用“变量”判断平衡状态“变量”即未达到平衡时不断变化，达到平衡就保持不变的量。

化学平衡条件的判定
化学平衡是化学反应过程的一个重要特征，它描述了在一定条件下，可逆反应达到动态平衡的状态。

平衡条件的判定涉及到多个方面，以下是化学平衡条件的主要判定依据：
1.化学反应速率：
2.在可逆反应中，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度
将不再发生变化，此时达到了化学平衡状态。

因此，通过测量反应速率，可以判断反应是否达到平衡。

3.化学平衡常数：
4.化学平衡常数（Kc或Kp）是反应达到平衡时，生成物浓度的幂次方与反应
物浓度的幂次方的比值。

对于一定的化学反应，平衡常数是温度的函数。

因此，通过测量平衡常数，可以判断反应是否达到平衡。

5.化学平衡转化率：
6.转化率是反应物在反应后转化为生成物的百分比。

在达到平衡时，转化率达
到最大值。

因此，通过测量转化率，可以判断反应是否达到平衡。

7.温度和压力：
8.温度和压力对化学平衡有显著影响。

对于一定的化学反应，温度升高或压力
降低可能会使平衡向生成物的方向移动，反之亦然。

因此，通过测量温度和压力的变化，可以判断反应是否达到平衡。

9.混合物组成：
10.在达到平衡时，混合物的组成将保持不变。

因此，通过测量混合物的组成，
可以判断反应是否达到平衡。

总结：化学平衡条件的判定需要综合考虑多个方面，包括化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡转化率、温度和压力以及混合物组成等。

通过这些参数的测量和分析，可以准确地判断化学反应是否达到平衡状态。

可逆反应达到平衡状态的几种判断方法化学平衡是每年高考中的必考题目，而判断一个可逆反应是否达到平衡状态是化学平衡题型中常见的考点之一，那么如何应对这一题型呢？下面介绍一些判断可逆反应是否达到平衡状态的标志，供大家参考。

一、化学平衡状态的概念化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等、反应混合物中各组分浓度保持不变的状态。

由化学平衡状态的概念可知，要想判断一个可逆反应是否达到平衡状态，可从反应速率和含量两个角度去考虑。

二、速率特征（1）在一定条件下的可逆反应中，对于同种物质而言，如果反应速率大小相等，方向相反，则可逆反应达到平衡状态。

（2）在一定条件下的可逆反应中，对于不同物质而言，如果反应速率大小比等于化学计量数之比，且方向相反，则可逆反应达到平衡状态。

如m A （g ）+ n B （g ） c C （g ）+ q D（g ）I、在一定条件下：V A（正）= V A（逆），则该可逆反应达到平衡状态。

II、在一定条件下，V A（正）：VB（逆）= m ：n ，则该可逆反应达到平衡状态例1、在2L密闭容器内，800℃时反应2NO （g ）+ O2 （g ）2NO2 （g ）体系中，能说明该反应已达到平衡状态的是（ B 、D ）A、V （NO2 ）= 2 V （O2 ）B、V逆（NO ）=2 V正（O2 ）C、NO2的消耗速率与NO的生成速率相等D、单位时间内生成n mol NO的同时消耗n mol NO解析：A未指明反应方向，A错。

根据速率特征（ 2 ）可知B对。

C反应的方向同为逆反应方向，C错。

根据速率特征（ 1 ）可知D对。

三、含量特征在一定条件下的可逆反应中，当反应混合物中各组分的浓度保持不变、各组分的百分含量保持不变的时候，可逆反应达到平衡状态。

如m A （g ）+ n B （g ） c C （g ）+ q D（g ）在一定条件下：⑴、当某一成分（如A）的浓度保持不变⑵、某一成分（如A）的百分含量（如体积分数）保持不变则可逆反应达到平衡状态。

1化学平衡状态的判断1.可逆反应：在密闭容器反应，达到平衡状态的标志是单位时间内生成的同时生成单位时间内生成的同时，生成2n mol NO用、NO、的物质的量浓度变化表示反应速率的比为2：2：1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．A. B. C. D.2.时，将置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是的消耗速率与的生成速率之比为1：2生成速率与消耗速率相等烧瓶内气体的压强不再变化烧瓶内气体的质量不再变化的物质的量浓度不再改变烧瓶内气体的颜色不再加深烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化烧瓶内气体的密度不再变化．A. B. C. 只有 D. 只有3.对于可逆反应，下列叙述正确的是A. 和化学反应速率关系是B. 达到化学平衡时，C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D. 若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗，则反应达到平衡状态4.对可逆反应，下列叙述正确的是A. 达到化学平衡时，B. 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol ，则反应达到平衡状态C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D. 化学反应速率关系是：5.一定条件下，容积为1L的密闭容器中发生反应：下列各项中不能说明该反应已达化学平衡状态的是A. B. HF的体积分数不再变化C. 容器内气体压强不再变化D. 容器内气体的总质量不再变化6.下列方法中一定能证明已达平衡状态的是A. 一个键断裂的同时有一个键断裂B. 温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化C. 温度和体积一定时，容器内压强不再变化D. 温度和压强一定时混合气体密度不再变化化学平衡状态的判断1.在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应：，达到平衡的标志是反应速率：：：3：2 各组分的物质的量浓度不再改变体系的压强不再发生变化混合气体的密度不变体系的温度不再发生变化单位时间内3mol 断键反应同时2mol 也断键反应．A. 、、、、B. 、、、C. 、、、、 D. 、、、、2.可逆反应达到平衡状态的主要特征是A. 正、逆反应的速率均为零B. 正、逆反应都还在进行C. 正、逆反应的速率相等D. 反应停止了3.在一密闭容器中进行反应：已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为、、当反应达到平衡时，可能存在的数据是A. 为，为B. 为C. 、分别为、D. 为4.在一定温度下，容积一定的密闭容器中发生反应，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达平衡的是混合气体的密度混合气体的压强的物质的量浓度混合气体的总物质的量．A. B. C. D.5.在一个密闭容器中进行如下反应：，反应过程中某一时刻、、Z的浓度分别为、、当反应达到平衡时，下列数据可能合理的是A. Z的浓度为B. 、Z的浓度均为C. 与Z的浓度之和为D. 的浓度为单位时间内生成n mol 的同时生成单位时间内生成n mol 的同时生成2nmolNO用、NO、的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：2：1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态、NO、的分子数之比为2：2：1的状态．A. B. C. D.7.在一定条件下，反应紫红色，达到平衡时，要使混合气体的颜色加深，可采取的措施是增大氢气的浓度升高温度降低温度缩小体积增大HI的浓度减小压强．A. B. C. D.8.在一定温度下的密闭固定容积容器中，当下列物理量不再变化时，表明已达平衡的是A. 混合气体的压强B. 混合气体的平均相对分子质量C. 混合气体的分子数目D. 混合气体的总物质的量1化学平衡状态的判断1.恒温条件下，可逆反应：在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是的体积分数不再改变的状态单位时间内生成n mol 的同时生成2n mol NO混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．A. B. C. D. 全部2.可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是A. 正反应速率等于逆反应速率，且都为零B. 反应物和生成物浓度相等C. 反应体系中混合物的组成保持不变D. 断开化学键吸收的能量等于形成化学键所放出的能量．单位时间内生成n 的同时生成2n ；单位时间内生成n 的同时生成2n mol NO；混合气体的颜色不再改变的状态；混合气体中不变；的消耗速率与NO的生成速率相等；容器内压强不随时间变化而变化．A. B. C. D.4.一定条件下，在密闭容器中，能表示反应一定达到化学平衡状态的是、Y、Z的物质的量之比是1：2：2 、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 molZ，同时生成2n mol Y容器中平均相对分子质量不再发生变化，正，逆A. B. C. D.5.可逆反应：在一固定容积的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是单位时间内生成的同时生成单位时间内生成的同时，生成2nmolNO用、NO、物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态．A. B. C. D.6.温度下反应正反应为吸热反应，在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是加压时体积变小，将使正反应速率增大保持体积不变，加入少许，将使正反应减小；保持体积不变，加入少许，再达到平衡时颜色变深；保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深升高温度，正反应速率减小，平衡逆向移动．A. B. C. D.7.时，将置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：。

化学反应平衡状态
化学反应平衡状态是指在一定的条件下，化学反应的正反应和逆反应速率相等，导致反应物和生成物的浓度保持不变的状态。

这种状态下的化学反应称为化学平衡。

在化学平衡状态下，虽然正逆反应仍在进行，但是宏观上观察到的化学物质的浓度不再发生变化。

化学平衡状态的特点包括：
1.正逆反应速率相等：在化学平衡状态下，正反应（从反应物到生成物）的速率与逆反应（从生成物到反应物）的速率相等。

2.浓度不变：在化学平衡状态下，反应物和生成物的浓度保持恒定，不再随时间变化。

3.可逆反应：化学平衡通常发生在可逆反应中，即反应可以在正向和逆向两个方向上同时进行。

4.条件恒定：化学平衡状态是在一定的温度、压力和浓度条件下维持的。

如果这些条件发生变化，平衡可能会被破坏，导致新的平衡状态的形成。

化学平衡状态的判断通常基于以下几种方法：
观察反应物和生成物的浓度是否保持不变。

通过实验测量正逆反应的速率是否相等。

检查反应体系的热量变化，如果反应放出的热量与吸收
的热量相等，则可能达到平衡状态。

对于气体反应体系，可以通过检查气体的分压、总压或体积是否保持不变来判断。

化学平衡状态的理解和应用对于化学工业、药物制备、环境保护等领域至关重要，它帮助科学家和工程师预测和控制化学反应的结果。

第二章第三节化学平衡一、可逆反应1.定义：在条件下向正、反两个方向进行的反应，用符号表示。

2.特征：(1)可逆反应正、逆反应的条件是。

(2)相同条件下，正反应和逆反应。

(3)一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，反应物和生成物。

(4)若正反应是放热反应，则逆反应为。

例1：判断下列反应，属于可逆反应的是。

①二氧化硫的催化氧化②氮气和氢气的化合③水的电解④可燃物的燃烧⑤氨气溶于水⑥氯气溶于水⑦二氧化硫和水的反应⑧三氧化硫和水的反应⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜⑩二次电池的充电和放电例2：在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．Z为0.3 mol·L－1B．X2为0.2 mol·L－1C．Y2为0.4 mol·L－1D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L－1二、化学平衡状态1.化学平衡状态的建立在200 ℃时，将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)充入到体积为V L 的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)(1)反应刚开始时，化学反应速率___________最大，而__________最小(为零)。

(2)随着反应的进行，v正____________，而v逆____________。

(3)某一时刻，当反应进行到_______________时，此可逆反应就达到了平衡。

2.化学平衡状态在一定条件下，当一个可逆反应进行到和相等，反应物与生成物时的状态。

例3：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是 ( )A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。

B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。

第一讲化学平衡【知识一览】一、化学平衡状态：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

二、平衡移动：【高考热点题型探究】一、判断化学平衡状态标志1．下列说法中能说明2HI(g) H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是__________。

(1)单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；(2)一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂；(3)c(HI)＝c(I2)；(4)反应速率：v(H2)＝v(I2)＝12v(HI)；(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)＝2∶1∶1；(6)温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化； (7)温度和体积一定时，容器内压强不再变化； (8)条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化； (9)温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化； (10)温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化。

2．可逆反应: 2A(气) + 3B(气)3C(气), 在 一定的条件下, 使一定量A 和B 气体反应, 达 到平衡状态时, 具有的性质是: ( )A. 各物质的浓度之比为c(A):c(B):c(C)=2:3:3B. 平衡时气体的总体积是反应开始时的3/5C. 平衡时混合物中各组份的浓度相等D. 单位时间内, 若消耗了 a mol A 物质, 同时也消耗了 1.5 a mol 的C 物质 3．一定条件下的密闭容器中，可逆反应2A(g) B(g)＋3C(g)在下列四种状态中处于平4．在一定容积的密闭容器中发生如下可逆反应: A(g)+2B(g)3C(g); △H ＞0，达到平衡的标志是: ( )A. 混合气体的压强不再变化B. 混合气体的密度不再变化C. 混合气体的物质的量不再变化D. 混合气体的温度不再变化 5．在一定的温度下的定容密闭容器中，可逆反应：H 2（g ）+I 2(g)2HI(g)达到平衡的标志是( )A 、混合气体密度不变B 、混合气体颜色不变C 、混合气体压强不变D 、混合气体总物质的量不变6．在一定的温度下的定容密闭容器中，不能说明可逆反应：2NO+O 22NO 2达到平衡的标志是( )A 、混合气体密度不变B 、混合气体颜色不变C 、混合气体压强不变D 、混合气体总物质的量不变7．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 （s ） ＋ 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 、气体总物质的量二、平衡的移动：8．下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移①2NO(g) + O2(g)2NO2 (g)②CaCO3(s)CaO(s) + CO2 (g)③H2O(g) + C (s)CO(g) + H2(g)④H2O(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)⑤H2S(g)H2(g) + S(s)9．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：2SO2 + O22SO3△H<0，试回答下列问题: 生产过程中常常通入过量的空气，你认为其原因是什么？10．反应2A (g)2B (g) + E (g) △H>0达到平衡时，要使反应向正反应方向移动，应采用的措施是( )A、加压B、减压C、加入正催化剂D、升温11．已知NO2能形成二聚分子2NO2N2O4△H<0 现在要测定NO2的相对分子质量，应采用的适宜条件为（）A、高温低压B、低温高压C、低温低压D、高温高压12．可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g) 在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO浓度有何变化？①加入更多的碳②增加H2的浓度13．反应2A (g)2B (g) + E (g) △H>0达到平衡时，要使正反应速率下降，A的浓度增大，应采用的措施是（）A、加压B、减压C、减小E的浓度D、降温14．下列事实中不能用平衡移动原理解释的是（）A. 密闭、低温是存放氨水的必要条件B. 实验室用排饱和食盐水法收集氯气C. 硝酸工业生产中，使用过量空气以提高NH3的利用率D. 在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化15．对于X+Y(s)Z的平衡,若增大压强,Y的转化率增大,则X和Y的状态是( )A. X为气态,Z为固态B. X为固态,Z为气态C. X为气态,Z为气态D. X为固态,Z为固态16．某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是( )①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂A ①②B ②⑤C ③⑤D ④⑥17．恒温下, 反应aX(g)bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: （）A. a＞b+cB. a＜b+cC. a＝b+cD. a＝b=c 18．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)+Y(g)Z(g) +cW(s) ；ΔＨ＞0下列叙述正确的是（）A、加入少量Ｗ，逆反应速率增大B、当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C、升高温度，平衡逆向移动D、平衡后加入Ｘ，上述反应的ΔＨ增大19．反应NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某一温度下达到平衡时，下列各种情况中，不能使平衡发生移动的是（）A．移走一部分NH4HS 固体B．其他条件不变时，通SO2气体C．容器体积不变时，充入氦气D．保持压强不变时，充入氦气20．在容积一定的密闭容器中，反应2A B(g) + C(g) 达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（）A．正反应是吸热反应，且A不是气态B．正反应是放热反应，且A气态C．其他条件不变，加入少量C，该平衡向逆反应方向移动D．改变压强对该平衡的移动无影响21．密闭容器中，反应xA(g) + yB(g) zC(g)达平衡时，A的浓度为0.5mol/L, 若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，达新平衡时A的浓度降为0.3mol/L。