一、化學平衡狀態(tài)的定義和建立

1、定義：在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)。

2、化學平衡狀態(tài)的建立

若把某一可逆反應的反應物加入密閉容器中，其反應過程如下：

（1）反應剛開始時：反應物濃度最大，正反應速率最大，生成物濃度為0，逆反應速率為0。

（2）反應過程中：反應物濃度逐漸減小，正反應速率逐漸減小，生成物濃度逐漸增大，逆反應速率逐漸增大。

（3）反應到某一時刻，必然出現(xiàn)$v_正$=$v_逆$，即正反應消耗反應物的量與逆反應生成反應物的量相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，此時就達到化學平衡狀態(tài)。

3、化學平衡狀態(tài)的特征

（1）逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。

（2）動：是指動態(tài)平衡。達到平衡狀態(tài)時，正、逆反應仍在繼續(xù)進行，而不是停止了。

（3）等：達平衡時，正反應速率和逆反應速率相等且都大于0，即$v_正$=$v_逆>0$。

（4）定：達平衡時，各組分的濃度保持恒定，各組分的百分含量保持恒定。

（5）變：化學平衡狀態(tài)是一定條件下的平衡狀態(tài)，當外界條件（如溫度、濃度、壓強等）改變時，化學平衡狀態(tài)可能改變，在新的條件下建立新的平衡狀態(tài)。

溫馨提示：化學反應達到化學平衡狀態(tài)時正、逆反應速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時，反應速率不一定相等。

4、化學平衡狀態(tài)的判斷標志

（1）任何情況下均可作為標志的

①對于同種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率=消耗速率，即$v_正$=$v_逆$。

②對于不同物質(zhì)：某反應物的消耗（生成）速率﹕某生成物的消耗（生成）速率=化學計量數(shù)之比

③各組分含量（百分含量、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度或質(zhì)量）不隨時間變化

（2）在一定條件下可作為標志的

①對于有有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應，若顏色不再變化，則反應達到平衡狀態(tài)。

②對于有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的可逆反應，若反應前后氣體的物質(zhì)的量變化不為0，

混合氣體平均相對分子質(zhì)量$M$和反應總壓強$p$不變（恒溫恒容）時，則反應達到平衡狀態(tài)。

③對于絕熱體系，若體系的溫度不再變化，則反應達到平衡狀態(tài)。

（3）不能作為判斷標志的

①反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。

②恒溫恒容下的體積不變的反應，體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化。

③全是氣體參加、體積不變的反應，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。

④全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。

二、化學平衡狀態(tài)的相關(guān)例題

在一定溫度下的定容密閉容器中，當下列物理量不再變化時，不能表明反應：$\ce{A（s）}$＋$\ce{2B（g）}$$\ce{<=>}$$\ce{C（g）}$＋$\ce{D（g）}$已達到平衡的是___

A．混合氣體的壓強

B．混合氣體的密度

C．氣體的平均摩爾質(zhì)量

D．反應物A的質(zhì)量

答案：A

解析：$\ce{A（s）}$＋$\ce{2B（g）}$$\ce{<=>}$$\ce{C（g）}$＋$\ce{D（g）}$為反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，容器中的壓強始終保持不變，所以壓強不變不能證明達到了平衡狀態(tài)，A符合題意；定容密閉容器中，容器的體積保持不變，A為固體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應前后混合氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，由公式$\rho$=$\frac{m}{V}$可知，容器內(nèi)氣體的密度會變，當容器中氣體的密度不再發(fā)生變化時，能表明達到化學平衡狀態(tài)，B不符合題意；該反應前后氣體的總物質(zhì)的量不變，氣體的質(zhì)量發(fā)生變化，如果混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，說明已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，C不符合題意；該反應達到平衡狀態(tài)時，各種物質(zhì)的質(zhì)量不變，所以A的質(zhì)量不變能說明該反應達到平衡狀態(tài)，D不符合題意。