化学平稳状态的判定标志

《化学平稳状态的判定》学案

一、化学平稳状态的直接标志:

一、等速标志：v正 = v逆 （本质特点）

①同一种物质 ②不同的物质：

例1.在必然条件下，可逆反映2A B＋3C在以下4种状态中，处于平稳状态的是（ ） (A) 正反映速度 vA=2mol/（L·min） 逆反映速度vB=2 mol/（L·min） (B) 正反映速度 vA=2mol/（L·min） 逆反映速度vC=2 mol/（L·min） (C) 正反映速度 vA=1mol/（L·min） 逆反映速度vB=1.5 mol/（L·min） (D) 正反映速度 vA=1mol/（L·min） 逆反映速度vC=1.5mol/（L·min） 例2.在必然温度下反映A2（气）＋B2（气）2AB（气）达到平稳的标志是（ ）

A、单位时刻内生成nmolA2的同时，生成nmolB2 B、单位时刻内生成2nmolAB的同时，生成nmolB2 C、单位时刻内生成了nmolB2的同时，减少了nmolA2 D、单位时刻生成nmolA2，同时生成nmolAB E、单位时刻内消耗了nmolA2，同时消耗了2nmolAB

例3、以下说法中，能够证明N2+3H2 2NH3已达到平稳状态的是 （ ）

A．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成 B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂 C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂 D．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键形成

二、恒浓标志：反映混合物中各组成成份的浓度维持不变（外部表现） 例4、在必然温度下，可逆反映A（g）+3B（g）2C（g）达到平稳的标志是（ ） A．C生成的速度与C分解的速度相等 B．A、B、C的浓度再也不转变

C．单位时刻内生成n mol A，同时生成3n mol B D．A、B、C的分子数之比为1︰3︰2 二、化学平稳状态的间接标志:

一、各组成成份的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均维持不变。 二、各组成成份的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均维持不变。 3、反映物的转化率、产物的产率维持不变。 三、化学平稳状态的特殊标志：

一、关于全气体体系：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

①、m＋n=p＋q时：P总、n总、V总、M（平均）在任何时刻均不变，故不能作为平稳判定的依据。 ②、当m＋n╪p＋q时：

a、定T、V时：P总、n总、、M（平均）只有在平稳时才为定值，故可作为平稳判定的依据。 b、定T、P时：V总、n总、、M（平均）只有在平稳时才为定值，故可作为平稳判定的依据。

2、关于全气体体系：假设V必然，密度在任何时刻均不发生转变，故不能作为平稳判定的依据。 3、因任何化学反映均据热效应，故温度恒定可作为平稳判定的依据。 4、体系颜色不变可作为平稳判定的依据。 课后阅读：

一、化学平稳状态的一样标志：化学平稳状态的标志可归纳为“一等五不变”。 以mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)为例。

1．一等：“一等”即正反映速度等于逆反映速度，其意义是针对反映体系中同一反映物（或生成物）而言的，而不是同一反映中的不同物质。假设用同一反映中不同物质来表示正反映速度和逆反映速度，必需要求两速度反向（切忌单向速度）且两速度之比等于其对应的化学计量数之比。 在试题中可有以下几种具体形式显现：

⑴同一物质的正反映速度等于逆反映速度。如vA(消耗)=vA(生成)或vD(消耗)=vD(生成)。 ⑵某反映物的正反映速度与另一反映物的逆反映速度之比等于化学计量数之比。

如vA(消耗)：vB(生成) =m：n，或vC(消耗)：vD(生成) =p：q。

⑶某反映物的正反映速度与某生成物的逆反映速度之比等于化学计量数之比，

如vA(消耗)：vC(消耗) =m：p，或vB(生成)：vD(生成) = n：q。

⑷对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。

2．五不变： “五不变”即反映混合物中各组分的浓度维持不变，其意义是指各组分的物质的量不变；各组分的浓度不变；各组分的百分含量不变；反映物的转化率不变；关于全为气体的可逆反映，当m+n╪p+q时，混合气体总物质的量不变。在试题中可有以下几种具体形式显现： ⑴各组分的物质的量不变。如必然温度的密闭容器中，A、B、C、D的分子数再也不改变。

⑵各组分的浓度不变。如外界条件不变时，关于有颜色的物质参加或生成的可逆反映，混合气体的颜色不随时刻发生转变。

⑶各组分的百分含量不变。如各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数维持不变。 ⑷反映物的转化率不变。如在必然条件下，A或B的转化率再也不改变。

以上各项既适用于反映前后气体化学计量数之和不相等的可逆反映，又适用反映前后气体化学计

量

数之和相等的可逆反映。

⑸关于全为气体参加的前后化学计量数改变的可逆反映，混合气体总物质的量不变。如当m＋n╪p＋q时，恒温恒容时，体系的总压强不发生转变；当m＋n╪p＋q时，恒温恒压时，体系的整体积 不发生转变；当m＋n╪p＋q时，恒容时混合气体的平均相对分子质量不发生转变。

二、化学平稳状态的特殊标志：在恒容条件下，混合气体的密度可否作为化学平稳状态的标志呢？这要紧看可逆反映中有无非气态物质参加或生成。因为该条件下的气体密度只和气体的质量有关，假设是全气态物质参加的可逆反映，在恒容条件下，不论是不是达到平稳，混合气体的总质量都不发生转变，混合气体的密度不发生转变，现在不能作为化学平稳状态的判定标志。假设有非气态物质参与的可逆反映，在恒容条件下，只有达到平稳时，混合气体的总质量才可不能发生转变，混合气体的密度可不能发生转变，现在密度才能作为化学平稳状态的判定标志。 试探：判定以下可逆反映是不是达到化学平稳状态？ 项目 m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否平衡 混合体系中各物质的物质的量或物质的量的分数一定 各组分的含各物质的质量或质量分数一定 量 各气体的体积或体积分数一定 总压强、总体积、总物质的量一定 正、逆反应在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA 速率关系 在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC 在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD（均指ひ逆 ） ひ(A) ?ひ(B) ?ひ(C) ?ひ(D) =m?n?p?q，ひ正不一定等于ひ 逆 压强 当m + n≠p + q 时，总压力一定（其它条件一定） 当m + n =p + q时，总压力一定（其它条件一定） 混合气体的当 m + n≠ p + q 时，M一定 平均M 当 m + n = p+q 时，M一定 密度ρ C（s）+CO2（g）N2（g）+3H2（g）H2（g）+I2（g）2CO（g）（ρ一定） 2NH3（g）（ρ一定） 2HI（g）（ρ一定） 课后练习： 1．在必然温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反映：

X(g)＋2Y(g)2Z(g)，此反映达到平稳的标志是（ ）

A．容器内压强不随时刻转变 B．容器内各物质的量浓度不随时刻转变

C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2 D．单位时刻内消耗0.1molX同时生成0.2molZ 2．某温度下，在一固定体积的密闭容器中，进行如下化学反映：H2(g)＋I2(g)2HI(g)， 以下情形能说明该反映必然达到平稳的是（ ） A．混合气体的颜色再也不改变的状态 B．混合气体的压强再也不改变的状态

C．单位时刻内拆开1mol氢氢键，同时生成1mol氢氢键 D．混合气体的密度再也不改变的状态

3．在必然条件下，反映A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)达到平稳状态的标志是（ ）

A．单位时刻内生成nmolC，同时生成nmolD B．容器内压强不随时刻转变而转变 C．容器内混合气体的密度不随时刻转变而转变 D．B的浓度再也不转变

4、哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方式而取得1918年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充人1molN2和3molH2，在必然条件下使该反映发生 ，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，有关说法正确的选项是（ ）

A．达到化学平稳时，N2将完全转化为NH3

B．达到化学平稳时，N2、H2和NH3的物质的量浓度必然相等 C．达到化学平稳时，N2、H2和NH3的物质的量浓度再也不转变

D．达到化学平稳时，正反映和逆反映的速度都为零 5、可逆反映2HI（g） H2（g）+I2（g）在密闭容器中进行，当以下4项中某项不随时刻转变时，才能说明反映已达平稳 （ ）

A．容器内压强 B．平均相对分子质量 C．各组分浓度 D．混合气体的颜色 6、在必然条件下，2A（g）+2B（g）3C（g）+D（g）达到平稳状态的标志是 （ ） A．单位时刻内生成2n mol A，同时生成n mol D B．容器内的压强不随时刻而转变

C．单位时刻内生成n mol B，同时消耗1.5n mol C D．容器内混合气体密度不随时刻而转变 7、在必然条件下，化学反映N2+3H2 2NH3达到平稳，以下说法正确的选项是（ ） A．容器内平均相对分子质量不随时刻转变 B．N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2 C．N2减少的速度和NH3减少的速度之比为1︰2 D．气体体积为初时体积的1/2 8、在必然条件下，2NO+O2 2NO2达到平稳的标志是 （ ）

A．NO、O2、NO2分子数量比是2︰1︰2 B．反映混合物中各组成物质的量浓度相等 C．混合气体反映速度v(NO) = 2v(O2) D．混合气体的平均相对分子质量不变 9、在密闭容器中，能表示反映X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 必然达到化学平稳状态的是（ ） ①X、Y、Z的物质的量之比为1 ：2 ：2 ②X、Y、Z的浓度再也不发生转变

③容器中的压强再也不发生转变 ④单位时刻内生成n mol Z,同时生成2n mol Y A．①② B．①④ C．②③ D．③④

10、将1L N2和3L H2充入一密闭容器中，使其在必然条件下达到平稳N2+3H22NH3，以下哪些状态必然是平稳状态（ ）