羅士富

化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷經(jīng)常出現(xiàn)在考題中，且以不定項(xiàng)的選擇題形式考察，筆者對(duì)此部分內(nèi)容歸納出“三關(guān)注”“一不變”輕松突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。

化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”：

關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容、恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器;關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn)，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng);關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。

化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“一不變”—變量不變：

若在化學(xué)平衡中某物理量數(shù)值隨平衡的移動(dòng)時(shí)刻在變化，則把此物理量稱為變量，若在化學(xué)平衡中某物理量數(shù)值隨平衡的移動(dòng)始終不變，則把此物理量稱為“常量”，由變量變成了不變量，則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量為“常量”，則不能作為平衡判斷的標(biāo)志。

1.恒溫恒容條件下

例1 在恒溫恒容密閉容器中加入一定量氨基甲酸銨發(fā)生分解反應(yīng)：

NH2COONH4（s）2NH3（g）+CO2（g）

可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（）。

A.若2v（NH3）=v（CO2），則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.密閉容器中氣體的密度不變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.密閉容器中氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D.密閉容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

解析用不同物質(zhì)描述化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡必須是異向的反應(yīng)速率關(guān)系，且速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比，0正（NH3）=2v（CO2），A不符合題意;密閉容器中氣體的密度p=m/V，氣體的質(zhì)量未達(dá)到平衡時(shí)為變量，而體積不變，因此密度是變量，當(dāng)變量不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，B符合題意;物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一般可以作為平衡判斷的依據(jù)，但是在此題中不能作為平衡判斷的依據(jù)，因?yàn)榇似胶鈴姆磻?yīng)物方向建立，且都是固體，生成物NH3和CO2物質(zhì)的量之比始終為2：1，物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是常量，不能作為平衡判斷依據(jù)，C不符合題意;平均摩爾質(zhì)量M=m/n=M1xn1%+M2xn2%，由于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，M1，M2為定值，因此平均摩爾質(zhì)量為常量，不能作為平衡的依據(jù)，D不符合題意。答案：B

例2 在一固定容積的密閉容器中充入2 mol和3molB發(fā)生可逆反應(yīng)：

2A（s）+3B（g）→C（g）+2D（g）

可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是（）。

A.密閉容器中氣體的壓強(qiáng)不變

B.密閉容器中氣體的密度不變

C.C和D的濃度比為1：2

D.B和C的濃度比不變

解析物質(zhì)A是固體，且此反應(yīng)是等體積的可逆反應(yīng)，氣體的總物質(zhì)的量，總壓強(qiáng)不變，是一個(gè)常量，不能作為平衡判斷依據(jù)，A不符合題意，B符合題意（參考例1B選項(xiàng)），C和D是生成物濃度之比始終為1：2，是一個(gè)常量，不能作為判斷依據(jù)，C不符合題意;在反應(yīng)過程中B的濃度逐漸減小而C的濃度逐漸增大，B和C的濃度比時(shí)刻在變，是一個(gè)變量，當(dāng)B和C的濃度比不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，D符合題意，C和D很相似但又不同，要注意區(qū)分。答案：BD

2.恒溫恒壓條件下

例3 在一定溫度下的恒壓密閉容器中，當(dāng)下列物理量不變時(shí)：①混合氣體的壓強(qiáng);②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質(zhì)的量;④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;⑤混合氣體的顏色;⑥某種氣體的百分含量。

（1）能說明

I2（g）+H2（g）-2HI（g）

達(dá)到平衡狀態(tài)的是。（填序號(hào)，下同）

（2）能說明

2NO2（g）-N2O4（g）

達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

解析反應(yīng)（1）是全部氣體參與的等體積反應(yīng)，且是恒壓條件，反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變，總體積不變，總質(zhì)量不變，因此，混合氣體的①壓強(qiáng)、②密度、③總物質(zhì)的量、④平均相對(duì)分子質(zhì)量均是常量，不能作為判據(jù)，而⑤混合氣體的顏色與I2（g）的濃度大小有關(guān)，當(dāng)顏色不變就是I2（g）濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，⑥某種氣體的百分含量不變反應(yīng)達(dá)到平衡，答案：⑤⑥。由于反應(yīng)（2）是全部氣體參與的不等體積反應(yīng)，且是恒壓條件，反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量改變，總體積改變，總質(zhì)量不變，因此，混合氣體的①壓強(qiáng)不變不能作為判據(jù)，而②密度、③總物質(zhì)的量、④平均相對(duì)分子質(zhì)量均是變量，能作為判據(jù)，而⑤混合氣體的顏色與NO2（g）的濃度大小有關(guān)，當(dāng)顏色不變就是NO2（g）濃度不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，⑥某種氣體的百分含量不變反應(yīng)達(dá)到平衡，答案：②③④⑤⑥。

3.絕熱容器中

例4 若在恒壓絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)：

N2（g）+3HH2（g）2NH3（g）ΔH<0 下列表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）。

A.容器內(nèi)的溫度不再變化

B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化

C.相同時(shí)間內(nèi)，斷開H—H的數(shù)目和生成N-H的數(shù)目相等

D.容器內(nèi)氣體的濃度c（N2）：c（H2）：c（NH3）=1：3：2

解析已知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)的溫度不變時(shí)，平衡不再移動(dòng)，達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)符合題意;反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變，B項(xiàng)不符合題意;斷開H—H和生成N—H均指正反應(yīng)方向，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)不符合題意;當(dāng)c（N2）：c（H2）：c（NH3）=1：3：2 時(shí)，無法證明正、逆反應(yīng)速率相等，即無法判定是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)不符合題意。答案：A

（收稿日期：2022—04—13）2B071A68-9D2F-4F21-BBA3-A0E3002DFBF6