如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否已達(dá)平衡，方法很多，本文總結(jié)如下，供大家參考。


一、根據(jù)化學(xué)平衡的概念：



一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。



即：化學(xué)平衡的根本標(biāo)志是V(正)=V(逆)：一定條件下的可逆反應(yīng)：某物質(zhì)的消耗速率等于該物質(zhì)的生成速率;說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。



因?yàn)榉磻?yīng)速率之比等于方程式的系數(shù)比。所以要描述一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)平衡，必須一個(gè)描述正反應(yīng)，一個(gè)描述逆反應(yīng)，且描述的量之比等于方程式的系數(shù)比。

例1：對(duì)反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃而言，以下不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡的是(    )。

 

A.同一時(shí)間內(nèi)消耗1 mol N₂的同時(shí)生成3 mol H₂

 

B.同一時(shí)間內(nèi)消耗1 mol N₂的同時(shí)消耗2 mol NH₃

 

C.1 mol氮氮三鍵斷裂的同時(shí)，6 mol氮?dú)滏I斷裂

 

D.某時(shí)刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相等

 

解：A中消耗1 mol N₂描述的是正反應(yīng)，生成3 mol H₂描述的是逆反應(yīng)。(根據(jù)方程式生成3 mol H₂的同時(shí)一定生成1 mol N₂)，所以A可以說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

B中消耗1 mol N₂描述的是正反應(yīng)，消耗2 mol NH₃描述的是逆反應(yīng);

 

(根據(jù)方程式消耗2 mol NH₃的同時(shí)一定生成1 mol N₂)，所以B可以說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡

 

C中1 mol氮氮三鍵斷裂描述的是正反應(yīng)，6 mol氮?dú)滏I斷裂描述的是逆反應(yīng);

 

(根據(jù)方程式6 mol氮?dú)滏I斷裂的同時(shí)一定生成1 mol氮氮三鍵)，所以C可以說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

答案選D

 

二、根據(jù)其他條件判斷

 

(一)有氣體參加或生成的反應(yīng)

 

(1)平均摩爾質(zhì)量M=m(總)/n(總)

 

①      如果全為氣體：

 

A：在密閉容器中，如果不是等體積反應(yīng)：

 

例：如N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)其平均摩爾質(zhì)量M一定，可以說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因?yàn)槿菤怏w，所以氣體的總質(zhì)量m不變;假設(shè)平衡左移，氣體總物質(zhì)的量增大，假設(shè)平衡右移，氣體總物質(zhì)的量減小，即平衡移動(dòng)，M一定改變)

 

B：在密閉容器中，如果是等體積反應(yīng)：

 

例如I₂(g)+H₂(g)2HI(g)其平均摩爾質(zhì)量M一定，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因?yàn)槿菤怏w，所以氣體的總質(zhì)量m不變;假設(shè)平衡左移，氣體總物質(zhì)的量不變，假設(shè)平衡右移，氣體總物質(zhì)的量也不變，即平衡移動(dòng)，M不變)

 

②      若有固體或液體參加反應(yīng)或生成：

 

無(wú)論是否是等體積反應(yīng)，其氣體的平均摩爾質(zhì)量M一定，一般可以說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

特殊情況如反應(yīng)CO(g)+H₂(g)C(S)+H₂O(g)

 

如果氣體的平均摩爾質(zhì)量M等于12 g/mol，其平均摩爾質(zhì)量M一定，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因?yàn)榧僭O(shè)平衡左移，氣體總質(zhì)量每增加12 g，其氣體的物質(zhì)的量增加1 mol，氣體的平均摩爾質(zhì)量M不變，假設(shè)平衡右移，氣體總質(zhì)量每減少12 g，其氣體的物質(zhì)的量減少1 mol，氣體的平均摩爾質(zhì)量M也不變)

 

如果氣體的平均摩爾質(zhì)量M不等于12 g/mol，其平均摩爾質(zhì)量M一定，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。(因?yàn)榧僭O(shè)平衡左移，氣體總質(zhì)量每增加12 g，其氣體的物質(zhì)的量增加1 mol，氣體的平均摩爾質(zhì)量M一定改變，假設(shè)平衡右移，氣體總質(zhì)量每減少12 g，其氣體的物質(zhì)的量減少1 mol，氣體的平均摩爾質(zhì)量M也一定改變)

 

(2)混合氣體的平均密度=m(總)/v(總)

 

①如果全為氣體：

 

A：在恒容的密閉容器中，

 

例：如N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)其混合氣體的平均密度一定，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

B：在恒壓的密閉容器中：

 

如果不是等體積反應(yīng)：

 

例：如N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)其混合氣體的平均密度一定，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

如果是等體積反應(yīng)：

 

例如I₂(g)+H₂(g)2HI(g)混合氣體的平均密度一定，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

(3)從混合氣體的總壓強(qiáng)考慮(恒溫恒容)

 

如果不是等體積反應(yīng)：

 

例：如N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)其混合氣體的總壓強(qiáng)p一定，能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

如果是等體積反應(yīng)：

 

例如I₂(g)+H₂(g)2HI(g)混合氣體的總壓強(qiáng)p一定，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)平衡。

 

(4)若為絕熱體系，溫度一定，可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡。

 

(5)混合氣體的顏色一定(某氣體有色)，可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡。

 

 

練習(xí)：

 

1．在一定溫度下，密閉容器中可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（   ）。

 

A．C的生成速率與B的反應(yīng)速率相等　

 

B．單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A，同時(shí)生成3n mol B

 

C．A、B、C的濃度不再變化           

 

D．A、B、C的濃度之比為1：3：2

 

2．一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO₂(g)2NO(g)+O₂(g)在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是  （    ）。

 

①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O₂的同時(shí)生成2n NO₂(g)

 

②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O₂的同時(shí)生成2n NO(g)

 

③用NO₂、NO、O₂的物質(zhì)的量濃度變化表示反應(yīng)速率之比為2：2：1的狀態(tài)

 

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

 

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

 

⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

 

A．①④⑥　B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥

 

3．在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（   ）。

 

①A、B、C的分子之比為1：1：2  

 

②A、B、C的濃度不再變化

 

③單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A的同時(shí)生成2n mol C

 

④混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)

 

A．①②　         B．①④            C．②③             D．②④

 

4．一定溫度下，向a L密閉容器中加入2 mol NO₂(g)，在密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)

 

2NO₂(g)2NO(g)+O₂(g)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是 （   ）。

 

A混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

 

B混合氣體的顏色變淺

 

C混合氣體中NO₂、NO、O₂的物質(zhì)的量之比為2：2：1的狀態(tài)

 

D單位時(shí)間內(nèi)生成2n NO的同時(shí)生成2n NO₂

 

5：對(duì)反應(yīng)N₂+3H₂2NH₃而言，以下能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)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

 

6：一定溫度下的密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)

 

A(S)+2B(g)C(g)+D(g)達(dá)平衡的是(     )。

 

A.混合氣體的密度          B.混合氣體的壓強(qiáng)

 

C.A的濃度                 D.氣體總物質(zhì)的量

 

7．可逆反應(yīng)2HI(g)H₂(g)+I₂(g)在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡的標(biāo)志是    （    ）。

 

A.體系內(nèi)HI、H₂、I₂三者共存

 

B.體系內(nèi)HI、H₂、I₂三者物質(zhì)的量相等

 

C.溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的密度不再發(fā)生變化

 

D.溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不再發(fā)生變化

 

參考答案：1.C  2.A   3.C   4.D   5.C   6.B        7.D

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