化學(xué)平衡狀態(tài)特征判斷試題化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到的動態(tài)平衡狀態(tài)，其核心特征表現(xiàn)為“等”和“定”兩個方面?！暗取敝傅氖俏⒂^層面上正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等（v正=v逆），“定”則是宏觀層面上反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度、含量等物理量不再隨時間變化。以下從定義、判斷標(biāo)志、常見題型及解析三個維度展開詳細(xì)分析。一、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義與核心特征化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)混合物中各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等物理量保持恒定不變的狀態(tài)。其核心特征可概括為：逆：研究對象必須是可逆反應(yīng)，即反應(yīng)不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物和生成物同時存在。動：平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡，v正=v逆≠0，反應(yīng)仍在進(jìn)行但各物質(zhì)濃度不再變化。等：正、逆反應(yīng)速率相等，這是平衡建立的本質(zhì)標(biāo)志。定：各物質(zhì)的濃度、物質(zhì)的量、含量等宏觀量保持恒定。變：當(dāng)外界條件（如溫度、壓強、濃度）改變時，平衡狀態(tài)可能被破壞，在新條件下建立新的平衡。二、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志（一）本質(zhì)標(biāo)志：速率關(guān)系（v正=v逆）同一物質(zhì)：某物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率。例如，對于反應(yīng)N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)，若v生成(N?)=v消耗(N?)，則反應(yīng)達(dá)到平衡。不同物質(zhì)：不同物質(zhì)的反應(yīng)速率需滿足“方向相反、比例等于化學(xué)計量數(shù)之比”。方向相反：一為正反應(yīng)速率（反應(yīng)物消耗或生成物生成），一為逆反應(yīng)速率（反應(yīng)物生成或生成物消耗）。比例關(guān)系：速率之比等于化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。例如，對于反應(yīng)2SO?(g)+O?(g)?2SO?(g)，需滿足v消耗(SO?):v生成(O?)=2:1，或v生成(SO?):v消耗(O?)=2:1。（二）宏觀標(biāo)志：變量不變原則判斷某物理量是否可作為平衡標(biāo)志，關(guān)鍵看其是否為“變量”——若該物理量在反應(yīng)過程中隨時間變化，當(dāng)它不再變化時則達(dá)到平衡；若為“不變量”，則不能作為平衡標(biāo)志。常見宏觀標(biāo)志包括：濃度與含量類各物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且保持不變。例：對于反應(yīng)A(g)+B(g)?C(g)，若A的體積分?jǐn)?shù)從20%升至50%后不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡。氣體相關(guān)物理量壓強：僅適用于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)（Δn(g)≠0）。恒溫恒容下，若總壓強不再變化，則達(dá)到平衡；若Δn(g)=0（如H?(g)+I?(g)?2HI(g)），總壓強始終不變，不能作為平衡標(biāo)志。密度（ρ）：計算公式為ρ=m(氣體)/V(容器)。若反應(yīng)中有固體或液體參與，氣體質(zhì)量m(氣體)為變量，當(dāng)ρ不變時達(dá)到平衡（如C(s)+H?O(g)?CO(g)+H?(g)，恒溫恒容下ρ不變則平衡）；若全為氣體且Δn(g)=0，ρ為不變量，不能作為標(biāo)志。平均摩爾質(zhì)量（M）：計算公式為M=m(總)/n(總)。若m(總)或n(總)為變量（如2NO?(g)?N?O?(g)，m(總)不變、n(總)變化，M為變量），則M不變時達(dá)到平衡；若m(總)和n(總)均不變（如H?+I??2HI），M為不變量，不能作為標(biāo)志。其他特殊標(biāo)志顏色：若反應(yīng)體系中存在有色物質(zhì)（如NO?為紅棕色、I?為紫紅色），顏色深淺代表有色物質(zhì)濃度大小，顏色不變時說明濃度恒定，達(dá)到平衡（如2NO?(g)?N?O?(g)，顏色不再變則平衡）。溫度：絕熱容器中，反應(yīng)的熱效應(yīng)會導(dǎo)致溫度變化，當(dāng)體系溫度恒定時達(dá)到平衡。三、常見題型及解析（一）速率關(guān)系判斷型核心思路：緊扣“同一物質(zhì)v正=v逆”或“不同物質(zhì)速率比等于化學(xué)計量數(shù)且方向相反”。例1：一定條件下，反應(yīng)A?(g)+B?(g)?2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.單位時間內(nèi)生成nmolA?同時生成nmolABB.單位時間內(nèi)生成2nmolAB同時生成nmolB?C.單位時間內(nèi)生成nmolA?同時生成nmolB?D.單位時間內(nèi)生成nmolA?同時消耗nmolB?解析：A項：生成A?（逆反應(yīng)）與生成AB（正反應(yīng)）方向相反，但速率比為n:(n)=1:1，不等于化學(xué)計量數(shù)之比（A?:AB=1:2），未達(dá)平衡。B項：生成AB（正反應(yīng)）與生成B?（逆反應(yīng)）方向相反，速率比為2n:n=2:1，等于化學(xué)計量數(shù)之比（AB:B?=2:1），滿足v正=v逆，達(dá)到平衡。C項：生成A?和生成B?均為逆反應(yīng)，無正反應(yīng)速率對比，無法判斷。D項：生成A?（逆反應(yīng)）與消耗B?（正反應(yīng)）方向相反，速率比為n:n=1:1，等于化學(xué)計量數(shù)之比（A?:B?=1:1），滿足v正=v逆，達(dá)到平衡。答案：BD例2：對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)?pC(g)，下列說法能判斷平衡的是（）A.A的消耗速率與A的生成速率相等B.A的消耗速率與C的消耗速率之比等于m:p解析：A項：同一物質(zhì)的消耗速率（v正）與生成速率（v逆）相等，直接滿足v正=v逆，達(dá)到平衡。B項：A的消耗（v正）與C的消耗（v逆）方向相反，速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比（m:p），滿足v正=v逆，達(dá)到平衡。答案：AB（二）宏觀量“變量不變”判斷型核心思路：分析物理量是否為反應(yīng)過程中的“變量”，若變量不變則達(dá)到平衡。例3：在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)NH?COONH?(s)?2NH?(g)+CO?(g)，下列能判斷平衡的是（）A.2v(NH?)=v(CO?)B.總壓強不變C.混合氣體密度不變D.NH?體積分?jǐn)?shù)不變解析：A項：未指明正逆反應(yīng)方向，且速率比應(yīng)為v(NH?)=2v(CO?)，錯誤。B項：反應(yīng)生成氣體，n(總)為變量，恒溫恒容下總壓強隨n(總)增大而增大，壓強不變時n(總)恒定，達(dá)到平衡。C項：m(氣體)為變量（固體分解生成氣體），V(容器)不變，ρ=m(氣體)/V為變量，ρ不變則平衡。D項：反應(yīng)中NH?與CO?的體積比恒為2:1，NH?體積分?jǐn)?shù)為不變量，不能作為標(biāo)志。答案：BC例4：判斷反應(yīng)2HI(g)?H?(g)+I?(g)（Δn(g)=0）在恒溫恒容下是否達(dá)到平衡：混合氣體壓強不變：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，n(總)不變，壓強為不變量，不能判斷。混合氣體顏色不變：I?為紫紅色氣體，顏色不變說明I?濃度恒定，能判斷。平均摩爾質(zhì)量不變：m(總)和n(總)均不變，M為不變量，不能判斷。（三）含固體/液體參與的反應(yīng)平衡判斷核心思路：關(guān)注氣體質(zhì)量或物質(zhì)的量變化對宏觀量的影響。例5：反應(yīng)C(s)+H?O(g)?CO(g)+H?(g)在恒溫恒容下達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.容器內(nèi)壓強不變B.混合氣體密度不變C.H?O濃度不變D.CO與H?體積比為1:1解析：A項：反應(yīng)生成氣體，n(總)增大，壓強為變量，壓強不變時達(dá)到平衡。B項：m(氣體)增大（C為固體，氣體質(zhì)量增加），ρ=m(氣體)/V為變量，密度不變則平衡。C項：H?O濃度不變，直接符合“定”的特征，達(dá)到平衡。D項：CO與H?體積比始終為1:1（生成比例固定），為不變量，不能判斷。答案：ABC（四）易錯點辨析型核心誤區(qū)：混淆“量不變”與“量相等”“量成比例”，忽略反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否變化。例6：下列說法正確的是（）A.各物質(zhì)濃度相等時達(dá)到平衡B.各物質(zhì)濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比時達(dá)到平衡C.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變時達(dá)到平衡解析：A、B項：濃度相等或成比例僅為特殊情況，平衡狀態(tài)的本質(zhì)是“濃度不變”，而非“相等”或“成比例”，錯誤。C項：轉(zhuǎn)化率=（轉(zhuǎn)化量/起始量）×100%，轉(zhuǎn)化率不變說明轉(zhuǎn)化量恒定，各物質(zhì)濃度不變，達(dá)到平衡，正確。答案：C四、綜合題型解析例7：在一定條件下，可逆反應(yīng)A(固)+2B(氣)?C(氣)+D(氣)達(dá)到平衡，判斷下列說法是否正確：（1）各物質(zhì)濃度相等；（2）各物質(zhì)濃度之比等于系數(shù)之比；（3）恒容下各物質(zhì)濃度不變；（4）各物質(zhì)含量相等；（5）各物質(zhì)含量不變；（6）容器內(nèi)壓強不變；（7）容器內(nèi)各物質(zhì)濃度不變。解析：（1）（2）（4）：濃度相等、成比例或含量相等均非平衡的必要條件，錯誤。（3）（5）（7）：濃度、含量不變符合“定”的特征，正確。（6）：