高考中化学平衡的标志试题研究

张永根

【摘要】 化学平衡高中化学教学中的重点和难点，也是高考的热点。化学平衡的标志判断方法：1、V正=V逆。2、反应混合物中各组分的浓度保持不变。3、当反应未达到化学平衡时，某物理量发生变化，当该物理量保持不变时，则说明反应已达平衡；当反应未达到化学平衡时，某物理量不发生变化，当该物理量保持不变时，则不能说明反应达到平衡。对这三点需正确理解其涵义。

【关键词】 化学平衡 标志 判断

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2018）08-154-01

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化学平衡高中化学教学中的重点和难点，也是高考的热点。其中关于化学平衡的标志，即是否达到化学平衡状态的判斷方法是学生必须要掌握的。本文将对化学平衡的标志进行总结与例析，供参考。

一、化学平衡的涵义：

在一定条件下的可逆反应，当正反应和逆反应速率相等时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始或任意中间状态都可以建立相同的平衡状态。

上述概念中的V正=V逆它的具体含义有两个方面：（1）用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量（物质的量、分子个数、质量）相等。（2）用不同种物质来表示反应速率时，速率不一定相等但必须符合两方面：①表示两个不同的方向；②速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比。

反应混合物中各组分的浓度保持不变：其含义有混合体系中各组成成分的物质的量、质量，物质的量浓度，各成分的百分含量（体积分数、质量分数）均保持不变；由此还可推知：各成分的转化率、体系总压强、混合气体的密度、混合气体的颜色（如果有颜色的话）、混合气体的平均相对分子质量、体系的温度（隔热反应）等不再随时间变化而变化。

二、化学平衡的标志或是否达平衡的判断方法

化学平衡的标志判断涉及的知识面广，具有很强的灵活性，是高中化学教学中的重点和难点，也是高考的热点之一，主要以选择题的形式进行考查。判断的方法很多，现归纳为以下三点：

从化学平衡的定义可以得到两点：

1、V正=V逆

说明：

（1）、用同一种物质来表示反应速率时：该物质的生成速率与消耗速率相等；

（2）用不同种物质来表示反应速率时：

若同为反应物或产物，应方向相反，即一种生成，另一种分解，且速率之比=化学方程式中相应的化学计量数之比。若一为反应物，另一为产物，则均为分解或生成，且速率之比=化学方程式中相应的化学计量数之比。

2、反应混合物中各组分的浓度保持不变。

说明：物质的量、质量、各成分的百分含量（体积分数、质量分数、物质的量分数）、各成分的转化率保持不变均可作为达到平衡的标志。

3、当反应未达到化学平衡时，某物理量发生变化，当该物理量保持不变时，则说明反应已达平衡；当反应未达到化学平衡时，某物理量不发生变化，当该物理量保持不变时，则不能说明反应达到平衡。这里的物理量可以是浓度、温度、压强、物质的量、质量、各成分的百分含量、各成分的转化率、反应体系的颜色等等。

现举例说明如下：

例1、在一定温度一定体积的容器中发生

下列与说法中，能证明该反应已达到平衡的标志的是（ ）

A、NH3生成的速率和NH3分解的速率相等

B、N2的分解速率和NH3的生成速率相等

C、单位时间内拆开1molN≡N键的同时，拆开6molN-H键

D、2v正（H2）=3v逆（NH3）

E、N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2

F、N2、H2、NH3的浓度不再改变

G、N2的体积分数不随时间变化

H、NH3的物质的量保持不变

I、容器内平均相对分子质量不随时间变化

J、混合气体的密度不随时间变化

K、容器内的压强不随时间变化

解析：

依据1分析、V正=V逆可知：A、C、D正确，B描述的均为正反应速率，B错

依据2分析：F、G、H正确，N2、H2、NH3的浓度之比等于系数之比1：3：2时，不一定平衡，E错

依据3分析：I、未达到化学平衡时，N2、H2、NH3的物质的量改变，气体总的物质的量发生改变，因而容器内平均相对分子质量将发生变化，当容器内平均相对分子质量不随时间变化时则达到平衡，I对。同理K对。

J、未达到化学平衡时，由于混合气体的总质量不变，气体的总体积不变，因而密度不变，所以当混合气体的密度不随时间变化时，不能说明反应达到平衡，J错。

综上所述，A、C、D、F、G、H、I、K正确。

例2、下列方法中可以证明2HI（g） H2（g）+I2（g）已达平衡状态的是：

A.单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI

B.一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

C.百分组成HI%=I2%

D.反应速率V（H2）=V（I2）=1/2V（HI）时

E.HI、H2、I2的浓度比为2∶2∶1时

F.温度和体积一定时，某一生成物的浓度不再变化

G.温度和体积一定时，容器内压强不再变化

H.条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化

I.温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化

J.温度和压强一定时，混合气体密度不再变化

解析：

依据1分析：V正=V逆可知：B正确，A描述的为正逆反应速率，用不同物质表示时速率之比=化学方程式中相应的化学计量数之比，A错。D描述的未指明是正反应速率，还是逆反应速率，D错

依据2分析：F正确，C中HI、I2的百分含量一定说明平衡，但不是相等，C错。E中HI、H2、I2的浓度相等时说明平衡，但浓度比不一定要等于系数比，E错。

依据3分析：

G、当温度和体积一定时，反应前后气体的物质的量保持不变，因而容器内压强不变，现容器内压强不变不能说明达到化学平衡，G错。

H、该反应前后气体的物质的量保持不变，混合气体的平均相对分子质量不发生变化，因而条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不在变化时，不能说明达到化学平衡，H错。

同理可分析得到I对，J错。

综上所述，B、F、I正确。

[ 参 考 文 献 ]

[1]人教版《化学》必修2.