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平衡状态判断题七个陷阱”要注意

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尉言勋　房兴礼

化学平衡观念的建立不但抽象而且具有一定的难度，高考命题时经常设置一些陷阱。为了避免一些不必要的失分，现将“七个陷阱”归纳总结。

一、判断化学平衡的标志和“原则”

1.化学平衡状态判断的标志——“等”和定”

“等”指正反应速率等于逆反应速率，“定”指化学平衡时反应混合物中各组成物质的浓度保持不变，是一个定值。前者是化学平衡的本质，后者是化学平衡的结果，只要抓住这两个本质特征，就可以做出正确判断。

2.化学平衡状态判断的原则——“变量不变

判断化学反应是否达到平衡状态时，可以采取“变量不变”的原则。即在给定条件下分析所给物理量是否会随可逆反应的进行而发生变化。若会变化，则称为变量;若不变，则称为常量。如.果所给的物理量是变量，當变量不再变化时，可逆反应达到化学平衡状态。

二、常见陷阱

陷阱一气体总物质的量（总分子数）、总体积，保持不变

分析在可逆反应中，任何物质的物质的量（分子数）、气体体积保持不变，都能判断已经达到平衡状态。但在恒定压强下，n（总）、V（总）保持不变并不一定为平衡状态。

1.对于有气体参加的反应，且反应中气体反应物和气体生成物的计量数不相等的可逆反应（体系中可存在固或液态物质），n（总）不变，则反应达平衡状态。

2.对于全部是气体参与的反应，且反应前后气体计量数相等的可逆反应，n（总）不变或V（总）不变则不能判断已达平衡状态。比如：

2HI（g）=H2（g）+I2（g）

n（总）保持不变，不一定达到平衡状态。

陷阱二平均密度保持不变

分析由公式ρ（平均）=m（总）

V（总），只有当质

量或体积有一个量反应时发生变化，才可以判断反应达到平衡状态。比如：

①2NO2（g）=2NO（g）+O2（g）

在体积固定的密闭容器中，密度保持不变，不能判断反应达到平衡状态。因为在反应中质量不变，体积不变，密度是个恒定量，不随时间的变化而变化。

②C（s）+H20（g）==CO（g）+H2（g）

在恒温恒容的容器内进行反应，密度保持不变，能够判断反应达到平衡状态。因为固体碳为反应物，气体质量发生变化，容器中混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态。

陷阱三平均相对分子质量保持不变

分析由公式M（平均）=m（总），只有当

n（总）

m（总）或n（总），有一个量发生变化时，才可以判断反应达到平衡状态。比如：

①2HI（g）==H2（g）+I2（g）

在恒温恒压下，某时刻平均相对分子质量保持不变不能判断达到平衡状态。因为质量不变、物质的量不变，所以平均相对分子质量始终保持不变。②A（s）==3C（g）+2D（s）

在恒温恒容下，某时刻平均相对分子质量保持不变不能判断达到平衡状态。因为该反应中，虽然气体质量变化、物质的量也变化，但是气体只有一种，所以它的平均相对分子质量是个恒定值。

陷阱四颜色变化

分析颜色的深浅代表着有色物质的浓度大小，若颜色的变化不是由于平衡移动引起的，则不可以通过颜色的变化判断反应达到平衡状态。比如：2HI（g）→H2（g）+I2（g）

反应前后气体个数相等，某时刻颜色不再变化，不能判断其为平衡状态。因为体积的变化可以引起浓度的变化，颜色发生改变，但平衡并没有发生移动，不可以判断反应达到平衡状态。

陷阱五压强保持不变

分析在恒温、恒容条件下，p=nRT/V（该式子中R、T、V都是恒定量），则体系压强与气体的总物质的量成正比。压强变化体现在方程式两边气体化学计量数总和的相对大小，若左右两边气体系数相等，就不能用压强来判断。比如：

①H2（g）+I2（g）==2Hl（g）

反应前后气体计量数之和相等，说明随着反应的进行，压强始终不变。压强不是“变量”，不能判断反应是否达到平衡。

②A（s）+3B（g）==2C（g）+D（g）

此反应中出现了固体，首先要排除固体前的系数。反应前后气体计量数之和相等，压强不是“变量”，压强保持不变，反应不一定达到平衡状态。

陷阱六各物质的反应速率、浓度（物质的量、分子数）之比等于化学计量数之比

分析十干可以后应

某一时刻，0（A）：v（B）：o（C）：v（D）=m：n：p：q或各物质的浓度（物质的量、分子数）之比等于化学计量数之比，不能用于判断是否达到平衡状态。比如：2NO（g）+C（s）==N2（g）+CO2（g）

当v（NO）：0（N2）：0（CO2）=2：1：1时，并不能说明该反应达到平衡状态，因为该比值始终保持不变，属于“不变量”。

陷阱七化学键的断裂与生成

分析化学反应的实质是旧化学键断裂与新化学键生成，描述断裂与生成时，要结合反应的实际情况，只描述反应的一个方向，不可判断反应达到平衡状态。比如：

4NH3（g）+6NO（g）==5N2（g）+6H20（g），每断裂5 mol的N=N，同时断裂12 molH一0，不可判断反应达到平衡状态，因为只描述了反应的逆向，没有描述反应的正向。

例1 298K时，将20mL3x mol.L-1Na，AsO，、20mL3x mol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：

AsO3-（aq）+12（aq）+2OH-==AsO2-（aq）+2I～（aq）+H2O（I）

溶液中c（AsO2-）与反应时间（t）的关系如图1所示。

下列可判断反应达到平衡的是_______（填标号）

a.溶液的pH不再变化

b.o（I～）=2v（AsO3-）

c.c（AsO-）/c（AsO3-）不再变化

d.c（I～）=y mol·L-1

解析 a项溶液pH不变时，则c（OH-）也保持不变，反应达到平衡状态，a正确;b项同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I）=2u（AsO，-），b错误;c项c（AsO：-）/c（AsO;-）不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，c正确;d项由图可知，当c（AsO2-）=y mol·L-1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I～）=2y mol·L-1，所以c（I）=y mol·L-1时没有达到平衡状态，d错误。

答案：a、c

例2 在某体积为2L的密闭容器中充入0.5 molNO，和1 molCO，在一定条件下发生反应：

NO+CO==CO+NO

假设此反应在5min时达到平衡。

下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是（）。

A.容器内气体的质量保持变

B.NO2的物质的量浓度不再改变

C.容器内气体的颜色不变

D.NO2的消耗速率与CO的消耗速率相等

解析 A项容器内的气体反应前后遵循质量守恒，容器内气体的质量保持不变，不一定是平衡状态，A错误;B项NO2的物质的量浓度不再改变，可说明达到平衡状态，B正确;C项容器内气体的颜色不变，说明二氧化氮的浓度不变，达到平衡状态，C正确;D项NO2的消耗速率与CO的消耗速率都为正反应，不能说明达到平衡状态，D错误。答案：B、C

例3 100C时，将0.1 molN2O.置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放人100C的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：

N2O.（g）==2NO2（g）

下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是（）。

①N2O，的消耗速率与NO2的生成速率之比为1：2

②气体总物质的量保持不变

③烧瓶内气体的压强不再变化

④烧瓶内气体的质量不再变化

⑤NO2的物质的量浓度不再改变

⑥烧瓶内气体的颜色不再加深

⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化⑧烧瓶内气体的密度不再变化

A.②③⑥⑦

B.①④⑧

C.只有①④

D.只有⑦⑧

解析判断一个反应是否达到平衡狀态的实质是正逆反应速率相等，标志是所给条件是否从“变”达到“不变”，在判断时注意避免上述七种“陷阱”。①中N2O，的消耗速率与NO2的生成速率，都表示正反应;④气体的质量始终不变;⑧烧瓶内气体的密度ρ=m/V，m不变，容器为1L密闭的烧瓶，故密度从始至终没有变化。

答案：B

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