化学反应平衡的判断

如何判断一个化学反应是否已达平衡，方法很多，本文总结如下，供大家参考。
　　
　　一、根据化学平衡的概念：
　　
　　一定条件下的可逆反应，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。
　　
　　即：化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆)：一定条件下的可逆反应：某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡。
　　
　　因为反应速率之比等于方程式的系数比。所以要描述一个可逆反应达平衡，必须一个描述正反应，一个描述逆反应，且描述的量之比等于方程式的系数比。
　　
　　例1：对反应N2+3H22NH3而言，以下不能说明反应达平衡的是(    )。
　　
　　A.同一时间内消耗1 mol N2的同时生成3 mol H2
　　
　　B.同一时间内消耗1 mol N2的同时消耗2 mol NH3
　　
　　C.1 mol氮氮三键断裂的同时，6 mol氮氢键断裂
　　
　　D.某时刻各物质的物质的量浓度相等
　　
　　解：A中消耗1 mol N2描述的是正反应，生成3 mol H2描述的是逆反应。(根据方程式生成3 mol H2的同时一定生成1 mol N2)，所以A可以说明该反应达平衡。
　　
　　B中消耗1 mol N2描述的是正反应，消耗2 mol NH3描述的是逆反应;
　　
　　(根据方程式消耗2 mol NH3的同时一定生成1 mol N2)，所以B可以说明该反应达平衡
　　
　　C中1 mol氮氮三键断裂描述的是正反应，6 mol氮氢键断裂描述的是逆反应;
　　
　　(根据方程式6 mol氮氢键断裂的同时一定生成1 mol氮氮三键)，所以C可以说明该反应达平衡。
　　
　　答案选D
　　
　　二、根据其他条件判断
　　
　　(一)有气体参加或生成的反应
　　
　　(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)
　　
　　①      如果全为气体：
　　
　　A：在密闭容器中，如果不是等体积反应：
　　
　　例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩尔质量M一定，可以说明该反应达平衡。(因为全是气体，所以气体的总质量m不变;假设平衡左移，气体总物质的量增大，假设平衡右移，气体总物质的量减小，即平衡移动，M一定改变)
　　
　　B：在密闭容器中，如果是等体积反应：
　　
　　例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩尔质量M一定，不能说明该反应达平衡。(因为全是气体，所以气体的总质量m不变;假设平衡左移，气体总物质的量不变，假设平衡右移，气体总物质的量也不变，即平衡移动，M不变)
　　
　　②      若有固体或液体参加反应或生成：
　　
　　无论是否是等体积反应，其气体的平均摩尔质量M一定，一般可以说明该反应达平衡。
　　
　　特殊情况如反应CO(g)+H2(g)C(S)+H2O(g)
　　
　　如果气体的平均摩尔质量M等于12 g/mol，其平均摩尔质量M一定，不能说明该反应达平衡。(因为假设平衡左移，气体总质量每增加12 g，其气体的物质的量增加1 mol，气体的平均摩尔质量M不变，假设平衡右移，气体总质量每减少12 g，其气体的物质的量减少1 mol，气体的平均摩尔质量M也不变)
　　
　　如果气体的平均摩尔质量M不等于12 g/mol，其平均摩尔质量M一定，能说明该反应达平衡。(因为假设平衡左移，气体总质量每增加12 g，其气体的物质的量增加1 mol，气体的平均摩尔质量M一定改变，假设平衡右移，气体总质量每减少12 g，其气体的物质的量减少1 mol，气体的平均摩尔质量M也一定改变)
　　
　　(2)混合气体的平均密度=m(总)/v(总)
　　
　　①如果全为气体：
　　
　　A：在恒容的密闭容器中，
　　
　　例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的平均密度一定，不能说明该反应达平衡。
　　
　　B：在恒压的密闭容器中：
　　
　　如果不是等体积反应：
　　
　　例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的平均密度一定，能说明该反应达平衡。
　　
　　如果是等体积反应：
　　
　　例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合气体的平均密度一定，不能说明该反应达平衡。
　　
　　(3)从混合气体的总压强考虑(恒温恒容)
　　
　　如果不是等体积反应：
　　
　　例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的总压强p一定，能说明该反应达平衡。
　　
　　如果是等体积反应：
　　
　　例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合气体的总压强p一定，不能说明该反应达平衡。
　　
　　(4)若为绝热体系，温度一定，可以说明反应达平衡。
　　
　　(5)混合气体的颜色一定(某气体有色)，可以说明反应达平衡。
　　
　　练习：
　　
　　1．在一定温度下，密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（   ）。
　　
　　A．C的生成速率与B的反应速率相等
　　
　　B．单位时间内生成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的浓度之比为1：3：2
　　
　　2．一定温度下，可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应，达到平衡的标志是（    ）。
　　
　　①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n NO2(g)
　　
　　②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n NO(g)
　　
　　③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示反应速率之比为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混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
　　
　　A．①④⑥　B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥
　　
　　3．在一定温度下，可逆反应A(g)+B(g)2C(g)达到平衡的标志是（   ）。
　　
　　①A、B、C的分子之比为1：1：2
　　
　　②A、B、C的浓度不再变化
　　
　　③单位时间内生成n mol A的同时生成2n mol C
　　
　　④混合气体的压强不再改变的状态
　　
　　A．①②　         B．①④            C．②③             D．②④
　　
　　4．一定温度下，向a L密闭容器中加入2 mol NO2(g)，在密闭容器中发生可逆反应
　　
　　2NO2(g)2NO(g)+O2(g)，达到平衡的标志是（   ）。
　　
　　A混合气体的密度不再改变的状态
　　
　　B混合气体的颜色变浅
　　
　　C混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2：2：1的状态
　　
　　D单位时间内生成2n NO的同时生成2n NO2
　　
　　5：对反应N2+3H22NH3而言，以下能说明反应达平衡的是(   )。
　　
　　A.3V(正)N2=V(正)H2                         B.V(正)N2=V(逆)NH3
　　
　　C.2V(正)H2=3V(逆)NH3                      D.V(正)N2=3V(逆)H2
　　
　　6：一定温度下的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应
　　
　　A(S)+2B(g)C(g)+D(g)达平衡的是(     )。
　　
　　A.混合气体的密度          B.混合气体的压强
　　
　　C.A的浓度                 D.气体总物质的量
　　
　　7．可逆反应2HI(g)H2(g)+I2(g)在密闭容器中反应，达到平衡的标志是    （    ）。
　　
　　A.体系内HI、H2、I2三者共存
　　
　　B.体系内HI、H2、I2三者物质的量相等
　　
　　C.温度和体积一定时，混合气体的密度不再发生变化
　　
　　D.温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化
　　
　　参考答案：1.C 2.A   3.C   4.D   5.C   6.B        7.D