崔小兵

【摘要】化學平衡是在具有逆、等、動、定、變、同的特征下，反應體系中各組成成分的濃度保持不變的狀態(tài)?；瘜W反應是否達到平衡的三種標志即本質(zhì)、等價、特殊三種標志。以及闡述了等效平衡的原理及判斷方法，并通過相應的例題來進一步分析等效平衡的實質(zhì)。

【關鍵詞】化學平衡 ?狀態(tài) ?判斷

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）05-0146-01

一、化學平衡狀態(tài)的概念

在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中各組成成分的濃度保持不變的狀態(tài)。

二、化學平衡的特征

1.逆：研究對象是密閉體系的可逆反應。

2.等：正反應速率等于逆反應速率>0。

3.動：化學平衡是動態(tài)平衡，即當反應達到平衡時，正反應和逆反應仍都在進行。

4.定：反應混合物中，各組分的濃度或百分含量保持一定。

5.變：化學平衡狀態(tài)是有條件的、相對的、暫時的，改變影響平衡的條件，平衡會被破壞，直至達到新的平衡。

6.同：在恒溫恒容時，根據(jù)化學方程式的化學計量關系，采用極限思維的方法，換算成反應物或生成物后，若對應各物質(zhì)的物質(zhì)的量相同時，達到平衡后平衡狀態(tài)相同。

三、化學平衡的標志（可作為化學反應是否達平衡的判斷依據(jù)）

1.本質(zhì)標志

對給定的反應：mA+nB？葑pC + qD（A、B、C、D均為氣體），當v正 = v逆時，有：

即：■

2.等價標志

（1）可逆反應的正、逆反應速率不再隨時間發(fā)生變化。

（2）體系中各組成的物質(zhì)的量濃度或體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。

（3）對同一物質(zhì)，單位時間內(nèi)該物質(zhì)所代表的正反應的轉化濃度和所代表的逆反應的轉化濃度相等。

3.特殊標志

“特殊標志”是指在特定環(huán)境、特定反應中，能間接衡量某一可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)的標志。離開特殊界定，一般不能作為反應是否達到化學平衡的判斷依據(jù)。

（1）氣體平均摩爾質(zhì)量

①若各物質(zhì)均為氣體參與的可逆反應：

ⅰ.當△n（g）≠0，■一定時，可逆反應一定處于化學平衡狀態(tài)。

ⅱ.當△n（g）=0，■為一定時，可逆反應不一定處于化學平衡。

② 有非氣體參與的可逆反應，需具體問題具體分析。

（2）壓強（有氣體參與）

①當△n（g）≠0， 體系總壓強不變時（其他條件一定），一定處于化學平衡狀態(tài)。

②當△n（g）=0，體系總壓強不變時（其他條件一定），不一定處于化學平衡狀態(tài)。

（3）氣體密度

（4）體系中氣體的顏色

反應體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變，一般達化學平衡。

四、等效平衡原理及規(guī)律

（一）等效平衡的概念：一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應體系，由于起始有關物質(zhì)的量“相當”，無論從正反應還是逆反應開始，均能達化學平衡，且平衡時，任何相同組分的含量都相同的化學平衡互稱等效平衡。

（二）等效平衡的判斷：使用“一邊倒”的方法將各種情況變換成同一反應物或生成物，然后觀察有關物質(zhì)的數(shù)量是否相當。

1.恒溫恒容的等效平衡

①在恒溫恒容條件下，對于反應前后氣體體積改變可逆反應，改變起始加料情況，若通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成同一半邊物質(zhì)（一邊倒），其物質(zhì)的量與原平衡對應相同，則二平衡等效（全等效）。

②在恒溫恒容條件下，對于反應前后氣體體積不變的可逆反應，改變起始加料情況，通過一邊倒處理，若反應物（或生成物）的物質(zhì)的量與原平衡各物質(zhì)對應成比例，則二平衡等效（相似等效）。

2.恒溫恒壓的等效平衡

在恒溫恒壓條件下，對于任何有氣體參加的可逆反應，若改變起始加入情況，通過一邊倒處理，若反應物（或生成物）的物質(zhì)的量與原平衡各物質(zhì)對應成比例，則二平衡等效（相似等效）。

【例題】在恒溫恒容的密閉容器中，對于N2+3H2？葑2NH3的反應，達到平衡狀態(tài)的標志是（ ? ? ? ）

A.生成NH3的速率與NH3的分解速率相等

B.斷開一個■鍵的同時有6個N—N鍵生成

C.N2、H2、NH3的百分含量不再變化

D.總壓強不變

E.N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1︰3︰2的狀態(tài)

F.N2、H2、NH3的濃度相等

G.N2、H2不再起化學反應

H.3v （N2）= v （H2）

I.混合氣體的密度不再改變

J.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

K.容器內(nèi)氣體顏色不再改變

【講析】判斷一個可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)，要從兩方面考慮：①v正=v逆≠0;②混合物各成分濃度不再改變，只要符合其一，則達平衡狀態(tài)，A選項符合v正=v逆≠0;C、D、J項符合混合物各成分的濃度不變;B選項只知正反應速率而不知逆反應速率，無法判斷;分子數(shù)之比或是分子濃度相等不能說明分子濃度不再改變，所以E、F無法判斷;G項違背了平衡的特征——動態(tài)平衡;H項始終滿足此關系，不能說明v正=v逆;I項氣體總質(zhì)量不變，只要總體積不變，則密度總是不變。氣體均為無色，顏色始終不變，K錯誤。

【答案】A、C、D、J

【點評】化學平衡的本質(zhì)標志是v正=v逆≠0;而化學平衡造成的結果是各成分的濃度保持不變，符合則達到化學平衡，否則不平衡。