气体参与可逆反应的平衡态的判断

1、反应速率

平衡状态的产生原因为v(正)=v(逆)，因此做好化学平衡状态判断的题目需要紧扣这点，并要正确理解其含义。v(正)=v(逆)是针对同一种反应物或生成物，是指该物质正向反应消耗的速率等于逆向反应生成的速率；若是不同的反应物或者生成物，其数值等于化学计量系数之比，而且一定是正逆反应方向的反应速率进行比较。

2、物质浓度

化学平衡状态的表现是参与反应的各物质(所有反应物和生成物)的浓度不再发生变化。应注意是判断标准是浓度不在发生变化，而不是不同物质间的浓度相等或成比例。当反应混合物里各组成成分的浓度保持不变，反应混合物里各组成成分的百分含量也保持不变，各组成成分的质量、物质的量、质量分数、物质的量分数，不随时间的改变而改变。注意固体或纯液体的浓度保持不变，因此不能作为反应处于平衡态的标志。

3、浓度积

浓度积(Qc)就是任意时刻生成物浓度幂之积与的反应物浓度幂之积的比值。浓度积是任意时刻的一个数值，是在时时刻刻变化，而化学平衡常数是平衡时的数值。对一个具体反应，在某一确定稳定下，不管投料如何，转化率如何，最终浓度积都会变成化学平衡常数。因此当Qc＞K时，需要减小Qc，也就是需要平衡逆向移动。当Qc<K时，需要增大Qc，也就是需要平衡正向移动。当Qc＝K时，该状态是平衡状态。

4、体系温度

物质的化学变化都伴随着能量的变化，因此会吸收或者放出能量。处在绝热容器内的可逆反应，当体系内的温度恒定时，化学反应的状态是平衡状态。如果反应体系与外界环境存在热交换，反应体系可以对外放出热量或者吸收热量，反应体系的温度应该喝外界保持相等，温度不变不能说明反应处于平衡状态。

5、气体总物质的量

气体总物质的量不变能否作为反应达到平衡状态的标志，要根据反应前后气体摩尔数是否变化进行区别。对反应前后气体摩尔数变化的反应而言，气体总摩尔数不变能作为达到平衡状态的标志；对于反应C(s)+H?O(g)≒CO(g)+H?(g)而言，气体总物质的量不变说明反应达到平衡；对于对反应前后气体摩尔数不变反应，气体总物质的量不变不能作为达到平衡状态的标志对于反应Fe?O?(s)+3CO(g)≒2Fe(s)+3CO?(g)而言，气体总物质的量不变不能说明反应达到平衡。根据气体摩尔数判断是否平衡态，是有前提的，我们要掌握这个判断的前提。

6、体系总压强

根据理想气体状态公式，PV=nRT，气体总压强取决于温度，体积和气体摩尔数三个因素。由于反应体系一般处在恒温条件下，因此影响气体总压强的主要是气体总摩尔数和气体体积。对于气体总摩尔数不变的反应，气体压强只取决于气体体积，与反应进程无关。对反应前后气体总摩尔数变化的反应而言，气体总压强取决于体积和气体摩尔总数。在体积不变的情况下，气体总压强不变说明气体摩尔总数不变，进而说明反应达到平衡；如果体积可以发生变化，气体总压强不变不能说明气体摩尔总数不变，因此不能判断是否已经达到平衡。

7、体系总体积

体系总体积和体系总压强的判断类似。根据理想气体状态公式，PV=nRT，气体总压强取决于温度，体积和气体摩尔数三个因素。由于反应体系一般处在恒温条件下，因此影响气体总压强的主要是气体总摩尔数和气体压强。对于气体总摩尔数不变的反应，气体体积只取决于气体压强，与反应进程无关，因此不能通过体积变化判断是否达到平衡。对反应前后气体总摩尔数变化的反应而言，气体总体积取决于压强和气体摩尔总数。在压强不变的情况下，气体总体积不变说明气体摩尔总数不变，进而说明反应达到平衡；如果压强可以发生变化，气体总体积不变不能说明气体摩尔总数不变，因此不能判断是否已经达到平衡。

8、平均相对分子质量

平均相对分子质量可以通过比较两端的平均分子质量来判断。在有固体或者纯液体参与的可逆反应，两端的平均分子质量基本上不相等。如果方程式两端都有气体，平均相对分子质量不变能作为反应达到平衡状态的标志。如反应C(s)+H?O(g)≒CO(g)+H?(g)或者反应Fe?O?(s)＋4H?(g)≒3Fe(s)+4H?O(g)，平均相对分子质量不变说明达到了平衡态。但是对于气体位于方程式的同一侧，气体平均相对分子质量是一个定值，不随反应进程而变化。如反应CaCO?(s)≒CaO(s)+CO?(g)，气体中只有二氧化碳，气体平均相对分子质量恒为44g/mol。对于NH?HS(s)≒NH?(g)+H?S(g)，气体中氨气和硫化氢的比例恒为1：1，因此气体平均相对分子质量恒为25.5g/mol。这类反应，平均相对分子质量不变不能判断是否已经达到平衡。

9、气体密度

气体密度可以利用气体总质量除以容器体积得到。在有固体或者纯液体参与的可逆反应，两端的气体质量基本上不相等。如果体系位于恒容容器，气体密度保持不变的状态，就说明气体总质量不在变化，因此气体密度不变说明反应达到平衡。对反应C(s)+H?O(g)≒CO(g)+H?(g))而言，恒容条件下气体密度不变不说明反应达到平衡。

总的来说，除了利用速率判定，其它判断方法都有一个总的原则：一直在变化的量突然不变了就可以作为达到平衡状态的标志。但是这种变量的变化是存在前提条件的，因此要注意前提条件是否存在。