化学反应平衡的标志共15页

化学平衡状态的判断标志湖北省巴东县第二高级中学444324 谭贤凤化学平衡状态的判断是化学平衡教学中的难点，为了帮助同学们有效地掌握这方面的知识，笔者对化学平衡的概念深入剖析，总结规律，从不同侧面认识化学平衡，以化解难点，提高对知识的应用能力。

一．剖析概念，把握标志化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

从其概念可知，判断一个可逆反应在一定条件下是否达到平衡状态主要根据两点：一是根据化学平衡状态的本质特征——正反应速率与逆反应速率相等；二是根据化学平衡状态的宏观表现——各组分的浓度保持不变。

二．深入理解，把握规律㈠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”，现以mA(g)＋nB(g)２pC(g)＋qD(g)为例，化抽象为具体，提高学生对此标志的理解。

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：⑴同一物质的正反应速率等于逆反应速率，如υA(消耗)=υA(生成)或υD(消耗)=υD(生成)。

⑵某反应物的正反应速率与另一反应物的逆反应速率之比等于化学计量数之比，如υA(消耗)：υB(生成) =m：n，或υC(消耗)：υD(生成) =p：q。

⑶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υA(消耗)：υC(消耗) =m：p，或υB(生成)：υD(生成) = n：q。

⑷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+n╪p+q 时，混合气体总物质的量不变。

化学平衡状态的判断标志湖北省巴东县第二高级中学444324 谭贤凤化学平衡状态的判断是化学平衡教学中的难点，为了帮助同学们有效地掌握这方面的知识，笔者对化学平衡的概念深入剖析，总结规律，从不同侧面认识化学平衡，以化解难点，提高对知识的应用能力。

一．剖析概念，把握标志化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

从其概念可知，判断一个可逆反应在一定条件下是否达到平衡状态主要根据两点：一是根据化学平衡状态的本质特征——正反应速率与逆反应速率相等；二是根据化学平衡状态的宏观表现——各组分的浓度保持不变。

二．深入理解，把握规律㈠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”，现以mA(g)＋nB(g)２pC(g)＋qD(g)为例，化抽象为具体，提高学生对此标志的理解。

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：⑴同一物质的正反应速率等于逆反应速率，如υA(消耗)=υA(生成)或υD(消耗)=υD(生成)。

⑵某反应物的正反应速率与另一反应物的逆反应速率之比等于化学计量数之比，如υA(消耗)：υB(生成) =m：n，或υC(消耗)：υD(生成) =p：q。

⑶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υA(消耗)：υC(消耗) =m：p，或υB(生成)：υD(生成) = n：q。

⑷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+n╪p+q 时，混合气体总物质的量不变。

如何判断一个化学反应是否处于平衡状态化学平衡的本质是正逆反应速率相等，特征是体系中各组分的含量保持不变。

具体如何判断是否平衡，主要看哪些量是变量，哪些量是恒量。

当变量不变时，化学反应就达到平衡状态。

一、判断反应体系中的变量和衡量1.总量：反应体系的总质量；气体的总物质的量（气体的总分子数）；气体的总体积；气体的总质量；气体的密度；绝热体系的温度；混合气体的平均相对分子质量；混合气体的压强。

2. 个量：某反应物的质量、物质的量、分子数；某反应物的转化率、利用率或产物的产率；某气体的体积分数、物质的量分数、质量分数、气体的分压；某物质表示的反应速率；正反应速率或逆反应速率；同一方向的某种或几种物质的转化量和生成量（与反应物质化学计量数成比例）；相反方向的某种或几种物质的转化量和生成量（与反应物质化学计量数成比例）；相反方向的某种或几种物质的断裂的化学键或生成的化学键（与反应物质化学计量数成比例对应数目的键）。

二、判断平衡状态的方法1.观察变量：当反应体系中的某个变量不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态。

2.极限思维法：假设反应向一个方向进行到底，观察这个方向的相关量是否发生变化。

若不变，说明反应已达到平衡状态。

三、实例分析反应体系：aA（g）+ bB（g）→cC（g）1.判断平衡状态的标志：（1）当反应体系中各组分的物质的量、浓度、含量等变量不变时，说明反应达到平衡状态。

（2）观察反应速率、转化率、产率等指标，若不变，说明反应达到平衡状态。

2.实例分析：（1）降低温度，二氧化硫转化率增大，反应速率减小。

（2）在600℃时，反应进行至20min时，曲线发生波动，说明反应达到平衡状态。

综上所述，判断一个化学反应是否处于平衡状态，需关注反应体系中的变量，运用极限思维法分析各变量是否发生变化。

当变量不变时，可判断反应已达到平衡状态。

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 NO2B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC 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。

化学反应达到平衡的标志以m A(g)+n B(g)p C(g)为例直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。

②各物质的百分含量保持不变。

间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。

（注：m+n≠p）②各物质的浓度不随时间的改变而改变。

③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。

④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

总结：对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。

1．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是( )A．此反应的化学方程式为2M N B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍2．能充分说明可逆反应N 2(g)＋O2(g)2NO(g)已达到平衡状态的是( ) A．O2的消耗速率等于NO的消耗速率B．容器内始终有N2、O2和NO共存C．容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变D．单位时间内每生成n mol N2，同时生成2n mol NO3．一定温度下，反应N 2（g）+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．N2，H2和NH3的物质的量分数不再改变C．N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D．单位时间里每增加1molN2，同时增加3molH24、在定容催化剂作用下发生反应：2SO2+O22SO3（正反应放热），判断该反应达到平衡状态的标志是。

（填字母）a．SO2和SO3浓度相等b．SO2百分含量保持不变c．容器中气体的压强不变d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等f 、气体密度不变5、在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)体系中能说明该反应已达到平衡状态的是。

判断化学平衡状态的标记---小析之宇文皓月创作一、判断化学平衡状态的标记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坚持不变的状态。

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分歧的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是分歧方向的速率。

即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才干判断是平衡状态。

例1、可逆反应：2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标记是（ B ）A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NOC 用NO2、NO、O2暗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）、物质的量浓度坚持不变。

②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数坚持不变。

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）坚持不变。

④反应物的转化率、产品的产率坚持不变。

总之：能变的量坚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，密度坚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，不随时间的变更而变更。

②可逆反应：2NO2(g) =2NO(g) + O2(g)，在压强固定的密闭容器中，密度坚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更的，而气体总质量坚持不变，所以密度是个变更量，现在不变说明已经达到平衡。

化学平衡标志、平衡移动及常见图形总结work Information Technology Company.2020YEAR可逆反应达到平衡状态的标志及判断在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态，叫化学平衡状态。

其特点有：（1）“逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应。

（2）“等”：化学平衡的实质是正、逆反应速率相等，即：v(＝v(逆)。

正)＝v(逆) ≠0（3）“动”：v(正)（4）“定”：平衡体系中，各组分的浓度、质量分数及体积分数保持一定（但不一定相等），不随时间的变化而变化。

（5）“变”：化学平衡是在一定条件下的平衡，若外界条件改变，化学平衡可能会分数移动。

（6）“同”：在外界条件不变的前提下，可逆反应不论采取何种途径，即不论由正反应开始还是由逆反应开始，最后所处的平衡状态是相同的，即同一平衡状态。

可逆反应达到平衡状态的标志及判断方法如下：以m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)为例：一、直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等，即：A消耗速率与A的生成速率相等，A消耗速率与C的消耗速率之比等于m : p；②反应体系中各物质的百分含量保持不变。

二、间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变（m + n≠p + q）；②各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变；③各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

对于密闭容器中的可逆反应：m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g)是否达到平衡还可以归纳如下表：化学反应m A(g) + n B(g) p C(g)+ q D(g) 是否平衡混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系①在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了mmol A，即v(正) ＝ v(逆)平衡②在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了pmol C，即v(正) ＝v(逆)平衡③v(Ａ) : v(B) : v(C) : v(D) ＝m : n : p :q，v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡④在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了qmol D，即叙述的都是v(逆)不一定平衡压强①其它条件一定、总压强一定，且m + n≠p + q平衡②其它条件一定、总压强一定，且m + n＝p + q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量①平均相对分子质量一定，且m + n≠p + q平衡②平均相对分子质量一定，且m + n＝p + q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡三、例题分析：【例题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①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. ①④⑥⑦B. ②③⑤⑦C. ①③④⑤D. 全部解析：①单位时间内生成n mol O2必消耗2n mol NO2，而生成2n mol NO2时，必消耗n mol O2，能说明反应达到平衡；②不能说明；③中无论达到平衡与否，化学反应速率都等于化学计量系数之比；④有颜色的气体颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡；⑤体积固定，气体质量反应前后守恒，密度始终不变；⑥反应前后△V ≠ 0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化；⑦由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的量不变，该反应△V ≠ 0，能说明该反应达到平衡。

判断化学反应达到平衡状态的标志1、任何情况下均可作为标志的：（1）v正=v逆（同一种物质）（2）各组分含量（百分含量、物质的量、质量）不随时间变化（3）某反应物的消耗（生成）速率：某生成物的消耗（生成）速率=化学计量数之比2、在一定条件下可作为标志的：（1）对于有色物质参加或生成的可逆反应体系，颜色不再变化。

（2）对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系，若反应前后气体的物质的量变化不为0，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）。

（3）对于恒容绝热体系，体系的温度不再变化。

3、不能作为判断标志的：（1）各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比（任何情况下均适用）（2）对于全气体的反应，若反应前后气体的体积无变化，则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变（恒温恒容）。

[例题与解析]例1、下列方法中可以证明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 HI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率v (H2)=v (I2)=0.5 v (HI)时⑤C (HI)=C (H2)=C (I2)=2∶1∶1⑥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变化⑩温度和压强一定时混合气体密度不再变化分析：这是一个反应前后气体体积没有变化的反应①表示不同方向的反应，但生成H2与生成HI的物质的量之比应等相应化学计量数之比；②表示不同方向的反应且等于化学计量数之比，正确；③毫无根据，只在极特殊情况下成立；④任何情况下均成立；⑤平衡状态时浓度之比不一定等于化学计量数之比；⑥浓度不变，说明已达平衡，正确；⑦此反应前后气体体积不变，恒温恒容条件下任何时候容器内压强均不变；⑧此反应前后气体物质的量不变，总质量不变条件下任何时候气体平均相对分子质量均不变；⑨颜色不变说明浓度不变，正确；⑩此反应前后气体物质的量不变，恒温恒压条件下体积不变，任何时候气体密度均不变。