化学平衡状态的判断方法与易错点精析

一、化学平衡状态的判断方法

1、抓住可逆反应平衡状态的本质：对达到平衡状态的某一反应体系中的某一物质而言，其

参加反应的速率与其生成的速率相等，即 v 正 = v逆 ，其最直接的表现是该物质在体系中的

组分不发生变化。

2、外显的条件都可以根据本质进行分析和判断。

3、技巧：“变量”不变时可以判断反应达到平衡状态，不变量不变不能作为判断依据。 【例】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒 定温度下使其达到分解平衡： NH 2 COONH 4 ?s? 2NH 3 ?g ? +CO 2 ?g? 。判断该分解反 应已经达到化学平衡的是（ ） A. 2? (NH 3 ) ? ?(CO 2 )

C.密闭容器中混合气体的密度不变

B.密闭容器中总压强不变

D.密闭容器中氨气的体积分数不变

【答案】BC

【分析】A 选项：平衡前后各物质反应速率的比值是一个定值，为不变量，且题中给出的比

例关系不正确， 应为?(NH 3 ) ? 2? (CO 2 ) ，不能作为该反应是否达到平衡的依据； B 选项：题中反应未达平衡时体系的压强是一个变化量，达到平衡时，气体的量不再发生变化，压强不再发生变化，变量达到不变，可以作为该反应是否达到平衡的判据；

m(气体) =

C 选项：密闭容器中气体密度的计算公式为 r V(容器) ，达到平衡前气体的质量是变量，

容器体积不变，因此混合气体的密度是一个变量，变量达到不变，可以作为平衡判据；

D 选项：题中体系的初识状态是没有气体，从反应开始发生到平衡状态 NH3 和 CO2 的体积

比值恒定不变，因此容器中氨气的体积分数是一个不变量，不能作为平衡的判据。

故选 BC。

Tip：有时候整理归纳那么多，不如把握本质，掌握方法来得有效，要的就是以不变应万变！

二、化学平衡状态问题易错点 1、两种提问方式的混淆

①判断某一可逆反应达到平衡的依据；

②某一可逆反应达到平衡时具有的特征。

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平时做练习时遇到①的情况比较多，会习惯用①的思路思考第②类问题。

【例】自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深 1km，压强增

大约 25000 ~ 30000 kPa。在地壳内 SiO2 和 HF 存在以下平衡：

SiO 2 ? s ? ? 4HF ? g ?

SiF4 ? g ? ? 2H 2 O ? g ? ?148.9 kJ

如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，_______（选填编号）。 a． 2v 正 H F = v逆 H 2 O b． v ? H 2 O ? ? 2v ?SiF4 ??

()()

c． SiO2 的质量保持不变

d．反应物不再转化为生成物

【答案】bc

【分析】本题提问是反应已达到平衡，要求分析各物理量的特征，分析该问题与判断反应是

否达到平衡有一定的区别。

a 选项：比例不正确；

b 选项：在达到平衡时，该等式成立，但是因为是不变量，不能作为平衡的判断依据；

c 选项：达到平衡时，各组分的量不再发生变化，因此 SiO2 的质量保持不变，在达到平衡

前 SiO2 的质量是一个变量，能作为平衡的判断依据；

d 选项：根据平衡状态为动态平衡的特征可判断其错误。

故选 bc。

若题干问题设为能判断反应达到平衡的是，只能选 c。

2、对变量和不变量判断错误

【例】在一定条件下、1L 的密闭容器中，能说明反应 2 HI ( g) H 2 ( g ) ? I 2 ( g) 达到化学

平衡状态的是____________。

A．混合气体的颜色不再变化

B．混合气体的密度不再改变

C．反应混合物中各组分物质的浓度相等

D． H2 、 HI 、 I2 三种物质的反应速率之比为 1：2：1

E．容器中气体压强不变

【答案】A

【分析】A.混合气体的颜色会随 I2 的量变化而变化，为变量；

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= m(气体)

B.混合气体的密度计算公式为 r

V(容器) ，整个体系中全为气体，质量和体积均为不变量，

因此混合气体的密度也为不变量；

C.反应混合物中各组分物质的浓度关系没有一个确定的关系，不能作为判据；

D.三种物质的速率之比为其反应的计量系数之比，其为不变量；

E.反应前后气体体积没有发生变化，因此容器中气体压强为不变量。

3、计量系数判断错误

在化学平衡状态判断的试题中，出题者经常会出正、逆反应速率与比例关系的选项，在判

断时需要注意其比例。

【例】下列关系中能说明反应 N 2 ?g ? ? 3 H 2 ?g ? 态的是

2 NH3 ?g? 已经达到平衡状

________。

A． 3v 正 N 2 = v 正 H2

()() (

)

B． v 正 N 2 = v 逆 NH3 D． v 正 N 2 = 3v 逆 H2

()

(

)

） C． 2v 正 H 2 = 3v 逆 NH3 【答案】C 三、强化练习

(

)()()

1．下列叙述中，能说明该合成氨反应 N 2 ( g ) ? 3 H 2 ( g )2 NH 3 ( g) 已达到平衡的是（ A．容器内的气体密度保持不变

B．容器内的气体压强保持不变 D． 2v 正 H 2 = 3v 逆 NH3

）

C．容器内 N2 、 H2 、 NH3 物质的量浓度之比为 1:3:2

()() 2．有一可逆反应 A( g)B( g) ，下列各项中，能证明已达到平衡的是（ A． c ( A) ? c ( B)

C．A 与 B 的体积分数不再变化

B．压强不再变化

D．A 的消耗速率等于 B 的生成速率

3．一定温度下的密闭容器中发生可逆反应 2 SO2 ( g ) ? O2 ( g) 2 SO3 ( g) ，不能说明该反 应一定达到平衡状态的是（

）

B． SO2 的百分含量保持不变

D． SO2 、 O2 、 SO3 的物质的量之比为$2:1:2$

A． SO3 的质量保持不变

C． SO2 和 SO3 的生成速率相等

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4．可逆反应 N 2 ? 3 H 2 2NH3 达到平衡时，下列说法中正确的是（

）

A． N2 与 H2 不再化合，反应停止了

B． N2 、 H2 、 NH3 的物质的量之比为 1:3:2 D． N2 、 H2 、 NH3 的浓度保持不变

C． N2 、 H2 、 NH3 的浓度相等

5．一定温度下，下列叙述不是可逆反应 A(g)+3B(g)

2C(g)达到平衡的标志的是（ ）

①C 的生成速率与 C 的分解速率相等；

②单位时间内 amol A 生成，同时消耗 3amol B；

③A、B、C 的浓度不再变化；

④混合气体的平均摩尔质量不再变化；

⑤混合气体的质量不再变化；

⑥单位时间消耗 amol A，同时消耗 3amol B；

⑦A、B、C 的分子数目比为 1:3:2。

A．②④⑤ B．②⑥⑦ C．⑤⑥⑦ 【参考答案】

1.B

2.D

3.D

4.D

5.C

D．④⑤⑦