化學平衡判定規(guī)律小結(jié)

（吉林省梅河口市第五中學135000）

化學平衡判定規(guī)律小結(jié)

祝 巖（吉林省梅河口市第五中學135000）

在教學實踐中發(fā)現(xiàn)，學生對于判斷一個可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)的理解和掌握存在困難，但有些資料的內(nèi)容理論性強，學生不容易理解，本文在此結(jié)合自身體會，對判定規(guī)律及其理解方法加以小結(jié)。

可逆反應化學平衡化學反應速率

在高中化學教學實踐中發(fā)現(xiàn)，很多學生在學習化學平衡時，對如何判定化學反應是否達到了化學平衡狀態(tài)理解不透徹，做題時不能做出準確的判斷，為此，筆者結(jié)合自身的教學經(jīng)驗和體會，現(xiàn)總結(jié)如下。

化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下，可逆反應中，當正、逆反應速率相等時，反應體系中各物質(zhì)的濃度保持不變的狀態(tài)，即在給定條件下，反應達到了“限度”。

規(guī)律一：正、逆反應速率相等

對于可逆反應，正反應是反應物向生成物轉(zhuǎn)化的方向，即反應物的質(zhì)量（或物質(zhì)的量）減少、生成物的質(zhì)量（或物質(zhì)的量）增加的方向，所以，υ（正）可以用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。反之，υ（逆）可以用單位時間內(nèi)反應物濃度的增加或生成物濃度的減少來表示。即同一物質(zhì)既可以表示正反應速率又可以表示逆反應速率。

以aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)反應為例：

1.同一物質(zhì)的正反應速率與逆反應速率相等。υ（A消耗）=υ（A生成），υ（C消耗）=υ（C生成）。

2.兩種物質(zhì)表示的相反方向的化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比。例如：當υ（A消耗)：υ（B生成)=a：b時，因為同方向各物質(zhì)表示的化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，υ（A消耗)：υ（B消耗)=a：b，所以得出結(jié)論: υ（B消耗）=υ（B生成），達到平衡。

規(guī)律二：各組分的質(zhì)量或濃度保持不變

若A的消耗速率等于生成速率，則A的質(zhì)量保持不變，即達到平衡狀態(tài)。此刻，其他物質(zhì)的質(zhì)量也不變，則A的含量保持不變，即各組分的含量均保持不變。反應中的任一物質(zhì)，其質(zhì)量、物質(zhì)的量、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)或氣體的體積分數(shù)保持不變，均可以作為判斷達到化學平衡狀態(tài)的標志。

規(guī)律三：用“變量”判斷平衡狀態(tài)

“變量”即未達到平衡時不斷變化，達到平衡就保持不變的量。例如，A的質(zhì)量或物質(zhì)的量?！昂懔俊奔次催_到平衡時和平衡時相等的量，即始終保持不變的量。例如，以上反應中氣體的總質(zhì)量。首先要準確判斷一個量屬于“變量”還是“恒量”，然后就可以確定當此量不變時化學反應是否達到化學平衡狀態(tài)。

1.氣體總物質(zhì)的量（或總分子數(shù)）不變時：化學計量數(shù)與物質(zhì)的量或分子數(shù)成正比，若a+b= c+d，即反應前和反應后氣體總物質(zhì)的量（或總分子數(shù)）相等，在建立平衡的過程中該量是保持不變的，是“非變量”，此時不一定是平衡狀態(tài)；若a+b≠c+d，該量為“變量”，此時一定是平衡狀態(tài)。

2.溫度、體積一定，體系的總壓強不變時：氣體壓強與物質(zhì)的量成正比，與化學計量數(shù)成正比，以上反應中若a+b=c+d，體系的總壓強為“非變量”，此時不一定平衡；a+b≠c+d，體系的總壓強為“變量”，此時一定平衡。

3.溫度、壓強一定，體系的總體積不變時：氣體體積與物質(zhì)的量成正比，與化學計量數(shù)成正比，以上反應中a+b=c+d時不一定平衡；a+b≠c+d時一定平衡。

4.溫度、壓強一定，氣體的平均密度不變時：ρ=m/V。

以上反應中反應物、生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量m是“非變量”，a+b=c+d時，氣體總體積V是“非變量”，所以，密度ρ是“非變量”，氣體的平均密度不變時不一定平衡。

若A為固體，正向建立平衡時，氣體的總質(zhì)量m是“變量”，逐漸增大，達到平衡時，各氣體質(zhì)量均不變，氣體的總質(zhì)量m才不變，若b=c+d，氣體總體積V是“非變量”，所以，密度ρ是“變量”，ρ隨m的增大而增大，平衡時不再變化，氣體的平均密度不變時達到平衡。

5.溫度、壓強一定，氣體的平均相對分子質(zhì)量（氣體的平均摩爾質(zhì)量）不變時：M=m/n。

反應物、生成物均為氣體時，氣體的總質(zhì)量m是“非變量”，a+b=c+d時，氣體總物質(zhì)的量n是“非變量”，所以，M是“非變量”，氣體的平均摩爾質(zhì)量M不變時不一定平衡。

若C為固體，正向建立平衡時，氣體的總質(zhì)量m是“變量”，逐漸減小，達到平衡時氣體的總質(zhì)量m才不變，若a+b=d，氣體總物質(zhì)的量n是“非變量”，所以，M是“變量”，M隨m減小而減小，平衡時不再變化，氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時達到平衡。

6.溫度、體積一定時，氣體顏色不變時：是平衡狀態(tài)。有色氣體顏色越深，說明其濃度越大，顏色隨濃度變化，濃度不變時，顏色不變，說明達到平衡狀態(tài)。

7.絕熱條件下，溫度不變時是平衡狀態(tài)。化學反應伴隨能量變化，正反應和逆反應能量變化相反，若正反應放熱，則逆反應吸熱，當正向建立平衡時，體系溫度不斷上升，溫度是“變量”，當溫度不變時達到平衡。

通過教學實踐發(fā)現(xiàn)，學生只要充分領(lǐng)會以上內(nèi)容，就能夠準確地做出判斷，掌握好這類問題的思考方法是最重要的，這樣即使出現(xiàn)其他未知的情況，也能迎刃而解。

普通高中課程標準實驗教科書《化學》（選修4化學反應原理）[M].第三版.北京：人民教育出版社，2007.

（責編 趙建榮）