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化学平衡的标志
四川省旺苍中学 杨全光 邮编：628200
化学平衡即化学平衡状态，是指在一定条件下的可逆反应，在反应之初，正反应速率大于逆反应速率，随着反应进行，正反应速率逐渐减小（反应物浓度减低），逆反应速率增大（生成物浓度增大），当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不在改变，达到一种表面静止的状态。从化学平衡的定义来看，一个可逆反应达到平衡的根本标志：正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不在改变。当然也可以理解一些间接标志。
一.化学平衡状态的根本标志
根本标志I：速率
v（正）= v（逆）。对相同物质：v（生成）= v（消耗）≠0；对不同物质：反应方向相反，大小符合其化学计量数之比。
【例1】 能说明反应 N2+3H22NH3 已达到平衡状态的是
        A．3V正(H2)＝V正(N2) B.单位时间内消耗H2的速率与生成H2的速率相同
        C.2V正(H2)＝3V逆(NH3) D.NH3的分解速率和N2的消耗速率速率。      
【答案】BC
根本标志II：浓度
反应物的浓度与生成物的浓度不在改变（固体的浓度不变不能作为标志）。以下情形可体现浓度不再改变：各物质的物质的量（或断键与成键的物质的量）、转化率（或产率）、物质的量分数、体积百分数、质量分数不再改变或有色物质（Br2、I2、NO2等）颜色不在改变。 例：对反应２NO２２NO＋O2　、　H2(g)＋２I2(g)２HI（g）　、２NO2N2O4等体系的颜色不再改变，即NO2、I2的浓度不再改变时可作为平衡的标志。
【例2】一定温度下，反应N2（g）+3H2(g) 2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是
A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2
B．N2，H2和NH3的物质的量分数不再改变
C．N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量2倍
D．断开１mol N≡N的同时断开3mol H-H.
【答案】B

二.达到化学平衡状态的间接标志
所谓“间接标志”是指在特定环境、特定反应中能间接衡量有气体参与的某一可逆反应是否达到化学平衡状态的标志，通常指压强、平均式量、密度等，能间接体现。这类标志可以用理想气体状态方程PV=nRT（P、V、n、R、T分别表示压强、体积、物质的量、常数、热力学温度）进行巧妙的判断。PV=nRT中包含了等效平衡所涉及的所有条件和物质的量之间的关系，即P、V、T是条件，n是物质的量。由于判断化学平衡状态的间接标志很多，这些标志不仅与条件有关，而且与反应前后的分子数目N（N=n·NA , 其中NA表示阿伏伽德罗常数）有无变化有关。不妨将PV=nRT变形为PV= RT或PV= RT或P= ρRT（、ρ分别表示平均式量、密度），因此通过T、P、、ρ或V及N等的变化不难判断可逆反应是否达到平衡状态。
间接标志I：温度
任何化学反应都伴随有能量变化，当体系温度一定时（其他条件不变），则平衡。
间接标志II：压强
仅适用于反应前后体积V不变而反应前后物质的量（反应前后分子数目N改变即在反应aA(g)+ bB(g) ⇋ gG(g) + hH(g)中a+b≠g+h）改变的反应，反应体系中的总压强不随时间变化，则平衡。例：对 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 适用。H2(g)＋I2(g) ２HI(g) 不适用。
间接标志III：平均式量
凡是有气体质量m或反应前后体积V不变而分子数目N有改变的可逆反应，反应体系中的平均式量不再发生变化，则平衡。 例：在恒容容器里对 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 适用；对 C(s)+CO2(g) 2CO(g) 适用；对H2(g)＋２I2(g) ２HI(g) 不适用。
间接标志IV：密度:
仅适用于有气体参加同时亦有非气体参加的可逆反应。混合气体的密度不再发生变化，则平衡。例：固定容积的容器中的反应：对C(s)+CO2(g ) 2CO(g) 适用；对 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)不适用。
间接标志V：体积
反应前后压强不变而分子数目N有改变的可逆反应，体积不再发生变化，则平衡。例：对 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)适用；H2(g)＋I2(g) ２HI(g)不适用。
间接标志VI：分子数目
反应前后气体分子数目有改变的反应，分子数目不再发生变化，则平衡。例：对 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 适用；H2(g)＋I2(g) ２HI(g) 不适用。
【例3】在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应A(s)+2B(g)=C(g)+D(g)已达到平衡的是：
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.A物质的量浓度 D.气体的总物质的量
【解析】该题中反应前后气体分子数目N、温度T和体积V均不变且亦有非气体参加，据间接标志II和IV及直接标志II知： A. C. D. 错。或利用PV=nRT的变形式： P= ρRT易选出B。
【答案】B
总之，能否作为判断平衡的标志就看能否直接或间接的体现v（正）= v（逆）或各物质的浓度不改变。
【练习题】
1、下列反应aA(g)+bB(g)  mC(g)+nD(g)在密闭容器中进行，表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是(     )。
A.平衡时的压强与反应起始的压强之比为m+n/a+b
B.用物质A表示的反应速度与物质C表示的反应速度之比为a/m
C.物质B的浓度不随时间而改变
D.各物质的浓度相等
2、在一定条件下,可逆反应2 A(g)   B(g)+3 C(g)在下列4种状态中,处于平衡状态的是（    ）。
A.正反应速度 vA=2mol/(L·min)，逆反应速度vB=2 mol/(L·min)
B. 正反应速度 vA=1mol/(L·min)，逆反应速度vC=1.5mol/(L·min)
C.正反应速度 vA=1mol/(L·min)，逆反应速度vB=1.5 mol/(L·min)
D. 正反应速度 vA=2mol/(L·min)，逆反应速度vC=2 mol/(L·min)
3、能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g)已经达到平衡的标志是(    )。
A.容器中气体总物质的量不随时间的变化而改变    B.容器中SO2和SO3的浓度相同
C.容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2:1:2    D.容器中密度不随时间的变化而改变
4、在2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中,下列状态一定属于平衡状态的是(    )。
A.N2O4和NO2的分子数比为1:2      
B.平衡体系的颜色一定不再改变
C.N2O4和NO2的浓度相等    
D.单位时间有1 mol N2O4变为NO2的同时，有1mol NO2变为N2O4
5、可逆反应∶2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是： （ ）
①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2 ②单位时间内生成n molO2 的同时，生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为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.②③⑤ C.①③④ D. ①②③④⑤
6、将1L N2和3L H2充入一密闭容器中，使其在一定条件下达到平衡N2+3H2 2NH3，下列哪些状态一定是平衡状态 （ ）
①混合气体的体积变为最初体积一半的状态② N2、H2、NH3的总物质的量不随时间改变而改变的状态③N2、H2、NH3的总质量不随时间而改变的状态④单位时间内1L NH3分解的同时，有0.5L N2生成的状态⑤ 单位时间内1L NH3分解的同时，有0.5L N2也分解的状态⑥N2、H2、NH3三者浓度相等的的状态。
7、下列情况中说明2HI（g） H2（g）+I2（g）已达平衡状态的是 （ ）
①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI②1个H—H键断裂的同时有2个H—I键断裂③混合气体中百分组成为HI% = I2%④反应速率υ(H2) = υ(I2) = υ(HI)⑤混合气体中c(HI) ︰c(H2) ︰c(I2) = 2︰1︰1时⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。
【练习题答案】 1、C 2、B 3、A 4、B 5、B 6、②⑤ 7、②⑥⑨ 3、通过活动，使学生养成博览群书的好习惯。
B比率分析法和比较分析法不能测算出各因素的影响程度。√
C采用约当产量比例法，分配原材料费用与分配加工费用所用的完工率都是一致的。Ｘ
C采用直接分配法分配辅助生产费用时，应考虑各辅助生产车间之间相互提供产品或劳务的情况。错
C产品的实际生产成本包括废品损失和停工损失。√
C成本报表是对外报告的会计报表。×
C成本分析的首要程序是发现问题、分析原因。×
C成本会计的对象是指成本核算。×
C成本计算的辅助方法一般应与基本方法结合使用而不单独使用。√
C成本计算方法中的最基本的方法是分步法。X
D当车间生产多种产品时，“废品损失”、“停工损失”的借方余额，月末均直接记入该产品的产品成本
中。×
D定额法是为了简化成本计算而采用的一种成本计算方法。×
F“废品损失”账户月末没有余额。√
F废品损失是指在生产过程中发现和入库后发现的不可修复废品的生产成本和可修复废品的修复费用。Ｘ
F分步法的一个重要特点是各步骤之间要进行成本结转。(√)
G各月末在产品数量变化不大的产品，可不计算月末在产品成本。错
G工资费用就是成本项目。(×)
G归集在基本生产车间的制造费用最后均应分配计入产品成本中。对
J计算计时工资费用，应以考勤记录中的工作时间记录为依据。(√)
J简化的分批法就是不计算在产品成本的分批法。(×)
J简化分批法是不分批计算在产品成本的方法。对
J加班加点工资既可能是直接计人费用，又可能是间接计人费用。√
J接生产工艺过程的特点，工业企业的生产可分为大量生产、成批生产和单件生产三种，X
K可修复废品是指技术上可以修复使用的废品。错
K可修复废品是指经过修理可以使用，而不管修复费用在经济上是否合算的废品。Ｘ
P品种法只适用于大量大批的单步骤生产的企业。×
Q企业的制造费用一定要通过“制造费用”科目核算。Ｘ
Q企业职工的医药费、医务部门、职工浴室等部门职工的工资，均应通过“应付工资”科目核算。Ｘ
S生产车间耗用的材料，全部计入“直接材料”成本项目。Ｘ
S适应生产特点和管理要求，采用适当的成本计算方法，是成本核算的基础工作。(×)
W完工产品费用等于月初在产品费用加本月生产费用减月末在产品费用。对
Y“预提费用”可能出现借方余额，其性质属于资产，实际上是待摊费用。对
Y引起资产和负债同时减少的支出是费用性支出。X
Y以应付票据去偿付购买材料的费用，是成本性支出。X
Y原材料分工序一次投入与原材料在每道工序陆续投入，其完工率的计算方法是完全一致的。Ｘ
Y运用连环替代法进行分析，即使随意改变各构成因素的替换顺序，各因素的影响结果加总后仍等于指标的总差异，因此更换各因索替换顺序，不会影响分析的结果。(×)
Z在产品品种规格繁多的情况下，应该采用分类法计算产品成本。对
Z直接生产费用就是直接计人费用。X
Z逐步结转分步法也称为计列半成品分步法。√

A按年度计划分配率分配制造费用，“制造费用”账户月末(可能有月末余额/可能有借方余额/可能有贷方余额/可能无月末余额)。
A按年度计划分配率分配制造费用的方法适用于(季节性生产企业)