化学平衡状态的判断在中学化学中的解题探析
2019-11-11闫晓鑫林红
闫晓鑫 林红
化学平衡的标志是：①V正=V逆;②各组分的物质的量、质量、是定值。我们可以看出，可逆反应是判断一个化学反应是否达到平衡状态的前提，再考虑该反应是否达到化学平衡。对于化学平衡状态我进行了以下的两点总结。
一、方法1
例1、在一定条件下，对于反应A2（g）+B2（g） ?2AB（g），下列选项能做为化学平衡状态标志的是 （）
A.若单位时间内生成2摩尔的A2同时生成2摩尔的AB
B.若单位时间内生成4摩尔的AB同时生成2摩尔的B2
C.若单位时间内生成2摩尔的A2同时生成2摩尔的B2
D.若单位时间内反应2摩尔的A2同时反应2摩尔的B2
解析：本题主要考察的是化学平衡状态的实质，单位时间内生成2摩尔的A2同时反应2摩尔B2，即V正=V逆说明达平衡状态，所以B正确。
答案：B
二、方法2
1、XXX不再变化（变量不变），标志化学反应平衡状态：
反应中，如果变量不再变化，则化学反应达到平衡。
（1）浓度（c）、某种物质的物质的量（ni）、转化率（α）、质量（m）、颜色 浓度、某种物质的物质的量、转化率、质量、颜色不再变化就能标志反应达到平衡状态。因为这些物理量在反应中一定是变量。即可标志化学反应的平衡状态。
例2、恒T恒V密闭容器中发生下列反应A（s）+2B（g） ? C（g） +D（g），当以下条件不变时，可证明反应达到平衡状态的是（ ）
①B的转化率 ②容器内气体的P ③A的物质的量 ④B的物质的量浓度
A.①③④ B.②③ C.①④ D.④
解析：化学反应的进行，一定存在浓度（c）、物质的量（ni）、转化率（α）、质量（m）、颜色的变化。本题中的化学反应气体前后物质的量不变，所以压强不能标志平衡。所以①③④正确。
答案：A
（2）体积分数（Φ/ω）：
某种物质的体积分数=某种物质的物质的量除以总物质的量。如发生A（g） ?B（g） +C（g），某种物质的物质的量（ni）一定是变量，n总随着反应的进行也不断变化，体积分数始终是个变量。也就是说体积分数不变，可以表明化学已达到平衡状态，但对于反应A（s）? +B（g） +C（g） ，反应前只有物质A，平衡时B的体积分数恒为百分之五十，因此不能标志化学平衡状态。所以体积分数以标志反应达到平衡状态但除固体分解外。
例3、恒T恒V密闭容器中发生下列反应：D（g）+E（g）?F（g），下列能作为判断化学平衡状态标志的是（），若反应是D（s）?E（g）+F（g），则该标志是（）
A、单位体积时间内消耗1molD，同时生成1molE
B、v正（D）=v正（E）
C、E的浓度不再变化
D、容器中E的体积分数不变
解析：AB选项不符合V正=V逆，AB项错。C浓度不改变时，说明反应达平衡状态。D项B的体积分数=B的物质的量除以总的物质的量是变量，所以当a的体积分数不变，可以标志化学达到了平衡状态。当D（s）?E（g）+ F（g），E、C各占一半，E的体积分数始终等于百分之五十不变，不能标志化学平衡。
答案：BC C
（4）ρ（密度）：
根据密度=质量除以体积，对于反应A（g）+B（g）? C（g），质量、体积不变，可知密度恒定不变，即ρ不能标志化学平衡。对于A（s）+B（g）? C（g），m是变量。密度不变，即可判断。
（5）
（平均相对分子质量）：
=m总（g）/n总（g），有固体参与时，气体的质量m将改变，即可标志平衡状态。若无固体，看物质的量（n总）是否变化，若变化可以标志化学达到平衡状态。反之，不可标志。但有一种情况是特殊的，固体分解：M（s）?N（g）+ G（g），气体的平均摩尔质量等于生成物的相对分子质量之和的二分之一，其是不变的，即不能标志。
例4恒T恒V密闭容器中发生下列反应CO（g）+ 2H2（g）? CH3OH（g）达到化学平衡状态。下列是平衡状态标志的是__________（填字母）。
a.v（CH3OH）=2 v（H2）
b.氣体CO的浓度不再改变
c.混合气体不再变化
解析：a无正逆，错。b浓度为变量，正确。c首先取决于是否有固体，无固体。接下来看系数，反应物总系数和产物不等，可以标志。
答案：bc
（6）浓度的比值是一个定值。
浓度比是定值不能表示物质的浓度不再变化，即不能作为化学达到平衡状态的标志。可以总结为具体比值永远错。
2、变量不变，判断化学平衡的规律总结
（1）浓度、某种物质的物质的量、转化率、质量、颜色变量时均对。（2）当体积分数为变量时，除固体分解外其他均对。（3）当压强体积总物质的量为变量时，看系数，相等不对不对等对。（4）当恒V条件下密度为变量时，找固体，有对无错。
（5）当为变量时，找固体、看系数。（除固体分解外）（6）具体比值永远错。
（作者单位：哈尔滨师范大学教师教育学院）
