◇ 甘肅 李宏瑞

化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷技巧

◇ 甘肅 李宏瑞

化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)是高考的高頻考點(diǎn),也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn),化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下,當(dāng)正、逆2個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持恒定的狀態(tài).換而言之,化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正、負(fù)反應(yīng)速率必定相等,混合物中各物質(zhì)的濃度必定保持恒定.因此,化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)必然要從速率相等和反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度必定保持恒定入手,可以用“等”和“定”判斷化學(xué)平衡狀態(tài).

1 “等”的角度

1)不同種物質(zhì).

大小相等:速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.

方向相反:正反應(yīng)、逆反應(yīng).

2)同種物質(zhì):消耗量等于生成量.

例1 H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( ).

A 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成2n molHI;

B 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolI2;

D 1個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有2個(gè)H—I鍵斷裂

選項(xiàng)A,大小相等,方向相反(生成H2,逆反應(yīng);生成HI,正反應(yīng)),正確.選項(xiàng)B,大小相等,方向相同(逆反應(yīng)),錯(cuò)誤.選項(xiàng)C,大小相等(速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比),沒有明確方向,錯(cuò)誤.選項(xiàng)D,大小相等,方向相反(H—H鍵斷裂,正反應(yīng); H—I鍵斷裂,逆反應(yīng)),正確.答案為A、D.

2 “定”的角度

方法:變值不變.變值(到達(dá)平衡過程中反應(yīng)混合物中各組分或體系的量為變值)→不變(達(dá)平衡后).

例2 H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( ).

A 溫度和體積一定時(shí),c(H2)的濃度不再變化;

B 溫度和體積一定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化;

C 條件一定,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化;

D 溫度和體積一定時(shí),混合氣體的顏色不再變化;

E 溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),混合氣體的密度不再變化

達(dá)到平衡過程中c(H2)是變值,達(dá)到平衡后c(H2)不變,符合變值不變.選項(xiàng)A正確.恒溫、恒容下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)與氣體的總物質(zhì)的量成正比.因達(dá)到平衡過程中氣體的總物質(zhì)的量是定值,故達(dá)到平衡過程中容器內(nèi)的壓強(qiáng)也是定值,不符合變值不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M＝達(dá)到平衡過程中,混合氣體的質(zhì)量是定值(質(zhì)量守恒);總物質(zhì)的量也是定值,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是定值,不符合變值不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.恒溫、恒容下:H2(g)無(wú)色、I2(g)有色、HI(g)無(wú)色,故在達(dá)到平衡過程中混合氣體的顏色是變值,達(dá)到平衡后顏色不變,符合變值不變,選項(xiàng)D正確.混合氣體的密度恒溫恒壓時(shí),氣體體積之比等于氣體物質(zhì)的量之比,達(dá)到平衡過程中,混合氣體的質(zhì)量是定值,總物質(zhì)的量也是定值(混合氣體的體積也是定值),故混合氣體的密度為定值,不符合變值不變,選項(xiàng)E錯(cuò)誤.答案為A、D.

總之,用“等”和“定”來(lái)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的關(guān)鍵就在于如何用好這2個(gè)字.用“等”字判斷要注意:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且不等于零.對(duì)于同一物質(zhì)而言,該物質(zhì)的生成速率等于消耗速率;對(duì)于不同物質(zhì)而言,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比但必須是不同方向的速率.用“定”判斷的關(guān)鍵就是達(dá)到平衡過程中能變的量保持不變,就說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài).具體判斷時(shí)要注意反應(yīng)前后各物質(zhì)的狀態(tài)及反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)是否相等;如果考慮到氣體總體積或氣體總壓強(qiáng)或氣體的平均密度時(shí)應(yīng)該看清反應(yīng)容器是恒溫、恒容還是恒溫、恒壓.

化學(xué)平衡狀態(tài)在高考中主要考查的內(nèi)容有化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動(dòng)原理及化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用.該題型在近幾年新課標(biāo)全國(guó)卷中每年都會(huì)出現(xiàn),推測(cè)今年出現(xiàn)的概率依然較大,需特別重視.

甘肅張掖市第二中學(xué))