判断化学反应达到平衡的所有条件是什么?要全部的条件，

Question

判断化学反应达到平衡的所有条件是什么?
要全部的条件，

Answer 1

一、根据化学平衡的概念：
一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.
即：化学平衡的根本标志是V(正)=V(逆)：一定条件下的可逆反应：某物质的消耗速率等于该物质的生成速率;说明该反应达平衡.
因为反应速率之比等于方程式的系数比.所以要描述一个可逆反应达平衡,两种物质在等号两边,则都为生成速率或都为消耗速率,若两种物质在等号同一侧,必须一个是消耗速率,一个是生成速率,且描述的量之比等于方程式的系数比.
例1：对反应N2+3H22NH3而言,以下不能说明反应达平衡的是( ).
A.同一时间内消耗1 mol N2的同时生成3 mol H2
B.同一时间内消耗1 mol N2的同时消耗2 mol NH3
C.1 mol氮氮三键断裂的同时,6 mol氮氢键断裂
D.某时刻各物质的物质的量浓度相等
A中消耗1 mol N2描述的是正反应,生成3 mol H2描述的是逆反应.(根据方程式生成3 mol H2的同时一定生成1 mol N2),所以A可以说明该反应达平衡.
B中消耗1 mol N2描述的是正反应,消耗2 mol NH3描述的是逆反应;
(根据方程式消耗2 mol NH3的同时一定生成1 mol N2),所以B可以说明该反应达平衡
C中1 mol氮氮三键断裂描述的是正反应,6 mol氮氢键断裂描述的是逆反应;
(根据方程式6 mol氮氢键断裂的同时一定生成1 mol氮氮三键),所以C可以说明该反应达平衡.
答案选D

二、根据其他条件判断
(一)有气体参加或生成的反应
(1)平均摩尔质量M=m(总)/n(总)
① 如果全为气体：
A：在密闭容器中,如果不是等体积反应：
例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其平均摩尔质量M一定,可以说明该反应达平衡.(因为全是气体,所以气体的总质量m不变;假设平衡左移,气体总物质的量增大,假设平衡右移,气体总物质的量减小,即平衡移动,M一定改变)
B：在密闭容器中,如果是等体积反应：
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡.(因为全是气体,所以气体的总质量m不变;假设平衡左移,气体总物质的量不变,假设平衡右移,气体总物质的量也不变,即平衡移动,M不变)
② 若有固体或液体参加反应或生成：
无论是否是等体积反应,其气体的平均摩尔质量M一定,一般可以说明该反应达平衡.
特殊情况如反应CO(g)+H2(g)C(S)+H2O(g)
如果气体的平均摩尔质量M等于12 g/mol,其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡.(因为假设平衡左移,气体总质量每增加12 g,其气体的物质的量增加1 mol,气体的平均摩尔质量M不变,假设平衡右移,气体总质量每减少12 g,其气体的物质的量减少1 mol,气体的平均摩尔质量M也不变)
如果气体的平均摩尔质量M不等于12 g/mol,其平均摩尔质量M一定,能说明该反应达平衡.(因为假设平衡左移,气体总质量每增加12 g,其气体的物质的量增加1 mol,气体的平均摩尔质量M一定改变,假设平衡右移,气体总质量每减少12 g,其气体的物质的量减少1 mol,气体的平均摩尔质量M也一定改变)
(2)混合气体的平均密度=m(总)/v(总)
①如果全为气体：
A：在恒容的密闭容器中,
例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的平均密度一定,不能说明该反应达平衡.
B：在恒压的密闭容器中：
如果不是等体积反应：
例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的平均密度一定,能说明该反应达平衡.
如果是等体积反应：
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合气体的平均密度一定,不能说明该反应达平衡.
(3)从混合气体的总压强考虑(恒温恒容)
如果不是等体积反应：
例：如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)其混合气体的总压强p一定,能说明该反应达平衡.
如果是等体积反应：
例如I2(g)+H2(g)2HI(g)混合气体的总压强p一定,不能说明该反应达平衡.
(4)若为绝热体系,温度一定,可以说明反应达平衡.
(5)混合气体的颜色一定(某气体有色),可以说明反应达平衡.

练习：

1．在一定温度下,密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（ ）.
A．C的生成速率与B的反应速率相等
B．单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol B
C．A、B、C的浓度不再变化
D．A、B、C的浓度之比为1：3：2


2．一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡的标志是 （ ）.
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n NO2(g)
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n NO(g)
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示反应速率之比为2：2：1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥ B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥
3．在一定温度下,可逆反应A(g)+B(g)2C(g)达到平衡的标志是（ ）.
①A、B、C的分子之比为1：1：2
②A、B、C的浓度不再变化
③单位时间内生成n mol A的同时生成2n mol C
④混合气体的压强不再改变的状态
A．①② B．①④ C．②③ D．②④

4．一定温度下,向a L密闭容器中加入2 mol NO2(g),在密闭容器中发生可逆反应
2NO2(g)2NO(g)+O2(g),达到平衡的标志是 （ ）.
A混合气体的密度不再改变的状态
B混合气体的颜色变浅
C混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2：2：1的状态
D单位时间内生成2n NO的同时生成2n NO2

5：对反应N2+3H22NH3而言,以下能说明反应达平衡的是( ).
A.3V(正)N2=V(正)H2 B.V(正)N2=V(逆)NH3
C.2V(正)H2=3V(逆)NH3 D.V(正)N2=3V(逆)H2
6：一定温度下的密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应
A(S)+2B(g)C(g)+D(g)达平衡的是( ).
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C.A的浓度 D.气体总物质的量

7．可逆反应2HI(g)H2(g)+I2(g)在密闭容器中反应,达到平衡的标志是 （ ）.
A.体系内HI、H2、I2三者共存
B.体系内HI、H2、I2三者物质的量相等
C.温度和体积一定时,混合气体的密度不再发生变化
D.温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化
参考答案：1.C 2.A 3.C 4.D 5.C 6.B 7.D