化学平衡状态的判断方法与技巧

  首先要解决好像平衡状态的定义:当正逆反应速率相等,反应混合物中各组成成份的量保持一定时,化学反应达到平衡状态。

  这个定义要从两个方面理解,一是速率,V正=V逆,在应用时首先要看是否可逆,其次再判断是否相等,是否相等只要根据速率之比等于系数之比即可。

  第二要对“各组成成份的量”重点理解,一是要求“保持”,保持是一个过程,所以要有持续的含义。“量一定”这个量通常包括“质量,物质的量,浓度,体积,密度,相对分子质量等”以及“质量,物质的量,浓度,体积的百分含量”这里只要关注在定容时,密度对全部气体反应体系不能判断。相对分子质量对计量系数不变的反应不能判断。其它的都可以。

  具体分析本题:

  ①混合气体的压强:压强的大小变化与分子个数的变化成正比例关系,若混合气体的分子个数变化了,压强也会发生变化。如果混合气体的分子个数不变,压强也不会变化。因此根据这个结论可以得出,所以对于本题中的①③④,根据反应方程式的计量系数分析,反应前后气体分子个数都发生了变化,所以如果平衡移动,分子个数就会变化,因此压强也会变化,如果平衡了,平衡不移动,那么压强也就不变化了,所以可以用压强判断平衡状态。但对于②反应,反应方程式是反应前后气体计量系数不变的反应,所以无论反应正在移动还是已经平衡,气体分子总数不变,因此压强也不变。所以不能用压强判断平衡状态。

  ②混合气体的密度:ρ=m/V,首先对这个问题的分析要从质量入手,对于密闭体系来说,如果反应物全部为气体,则质量不会发生改变如①②两个反应,如果不全是气体,则平衡移动质量发生变化。如③④两个反应;其次分析体积变化,如果是等容条件下,则体积始终不会变化。如果是等压变化,气体分子个数增多,则体积增大,如③④正向移动;如果气体分子个数减小,则体积变小,如③④逆向移动。如果气体分子个数不变,则体积不变。如②反应。因此本题在恒容条件下,符合条件的只有③④可以用ρ判断平衡状态。

  ③混合气体的总物质的量:此种情况只要混合气体在反应前后计量系数发生变化的,混合气体的总物质的量如①③④三个反应。均可以判断平衡状态,否则不行如②。④混合气体的平均相对分子质量:M=m/n,根据计算公式,需要分析两个方面,一个是混合气体总质量,如果参与反应的物质都是气体,则质量不变。如①②。如果不全是气体,则质量随平衡移动会发生变化,如③④。二是物质的量,如果反应前后计量系数变化则物质的量变化,如①③④。如果反应前后计量系数不变化则物质的量不变化,如②反应。

  本题情况多,很复杂,具体情况:①可以用以上分析结构判断,因为是一个量化(物质的量),一个量不变(质量),所以可以判断平衡。②两个量均不变,所以不能判断平衡状态。③反应前后都是一种气体,相对分子质量分别固定不变,当平衡移动时,相对分子质量就会发生变化,所以可以判断平衡状态。④气体的增加或减少都是按照比例进行,也是说,气体的百分含量不变,所相对分子质量不变,因此不能判断平衡状态。

  ⑤混合气体的颜色:本题有颜色的气体只有一个反应②,而且只有一种物质(I2),所以颜色变化在等容条件下可以说明I2的增多或减少,所以混合气体的颜色可以判断平衡状态。

  ⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比:比例是个相对值,而平衡状态的判断是绝对值,所以该项不能判断平衡状态。

  ⑦某种气体的百分含量:这个概念很模糊,质量百分含量和体积百分含量是不同的,对有些反应来说,比如对全部是气体的,总质量不变,质量百分含量可以判断平衡状态,但物质的量百分含量就无法判断。还有如果气体时按比例变化的,物质的量百分含量不能判断如④。

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