高中化學(xué)中對(duì)化學(xué)平衡原理的巧用研究

閆瑤

摘 要：高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容涉及廣泛，這就對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維能力提出了更高的要求。化學(xué)平衡原理是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)內(nèi)容的一種重要化學(xué)思想，在對(duì)化學(xué)知識(shí)和試題的分析、推斷上有著比較廣的應(yīng)用，諸如：差量法、平衡法等。本文通過(guò)對(duì)高中化學(xué)平衡原理的應(yīng)用研究，提出一些相關(guān)的方法和技巧，供大家參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡原理；高中化學(xué)；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1992-7711（2018）08-058-01

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化學(xué)平衡原理在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)和解題的過(guò)程中，是經(jīng)常需要用到的，主要是指可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)，也就是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等的化學(xué)平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡原理的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，也比較容易理解，然而，在進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，卻比較困難，因此高中化學(xué)教師在教學(xué)中，要注重一些有關(guān)平衡原理分析和判斷技巧的滲透，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)或是化學(xué)問(wèn)題解決的過(guò)程中，能夠結(jié)合具體情況進(jìn)行化學(xué)平衡原理的靈活運(yùn)用，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和解題能力。

一、運(yùn)用化學(xué)平衡原理進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)平衡的判斷

高中化學(xué)的反應(yīng)中，有許多的可逆反應(yīng)，當(dāng)可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的量保持不變的時(shí)候，該化學(xué)反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài)。在進(jìn)行化學(xué)問(wèn)題研究的時(shí)候，常常會(huì)伴隨著反應(yīng)條件的改變，這就使得化學(xué)平衡不斷被打破，不斷的進(jìn)行新條件下的平衡。因此，教師要在學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡的知識(shí)掌握的基礎(chǔ)上，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)平衡的判斷。同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)平衡原理也可以讓學(xué)生進(jìn)行一些有關(guān)物質(zhì)濃度的試題的分析和計(jì)算，從而判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡。比如：已知可逆反應(yīng)4NH3（g）+5O2（g） 4NO（g）+6H2O（g）在密閉容器中進(jìn)行，那么，有關(guān)反應(yīng)的說(shuō)法正確的是（ ）

A.當(dāng)v正=v逆=0時(shí)，該化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.如果單位內(nèi)消耗a mol NH3的同時(shí)生成a mol NO，則該化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.如果在反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，增大容器體積，則正反應(yīng)速率減少，逆反應(yīng)速率增大？

D.如果在反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，改變反應(yīng)條件，當(dāng)υ正>υ逆的時(shí)候，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

解析：化學(xué)反應(yīng)平衡是動(dòng)態(tài)的，正逆反應(yīng)速率相等但不能為零；化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物處于平衡狀態(tài)，應(yīng)該單位時(shí)間內(nèi)，生成a mol NH3的同時(shí)生成a mol NO；增大容器體積，物質(zhì)濃度減小，正逆反應(yīng)速率都將減小；因此，只有D正確。

二、化學(xué)平衡原理的判斷條件

化學(xué)平衡的判斷主要從化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)特征進(jìn)行。對(duì)于平衡體系中的某一部分，若有V正=V逆，則反應(yīng)已達(dá)到平衡；對(duì)于不同組分，若有V正：V逆=，則可判定可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡（表示各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)）。

（一）對(duì)于有色物質(zhì)可逆反應(yīng)的判定

在高中化學(xué)的可逆反應(yīng)中，有些反應(yīng)的物質(zhì)或是生成的物質(zhì)中有有色物質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)想象比較明顯，那么，我們就可以根據(jù)反應(yīng)的顏色變化進(jìn)行可逆反應(yīng)是否平衡的判定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)中的顏色不在變化的時(shí)候，該反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài)。比如在二氧化氮和四氧化二氮的化學(xué)反應(yīng)中，初始反應(yīng)物二氧化氮是棕紅色氣體，在高溫和催化劑的作用下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器中的顏色會(huì)逐漸的變淡，當(dāng)容器中的顏色不再進(jìn)行變化的時(shí)候，這個(gè)反應(yīng)就達(dá)到了化學(xué)平衡的狀態(tài)了。

（二）對(duì)于恒定容量的容器來(lái)說(shuō)

在體積一定的條件下，如果可逆反應(yīng)的壓強(qiáng)達(dá)到平衡的狀態(tài)，則該可逆反應(yīng)也達(dá)到了平衡狀態(tài)。比如二氧化硫和氧氣反應(yīng)生產(chǎn)三氧化硫的可逆反應(yīng)，結(jié)合化學(xué)方程式2SO2+O2 2SO3可知，如果反應(yīng)的容器體積一定，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器中的壓強(qiáng)不斷下降，當(dāng)容器中的壓強(qiáng)不再進(jìn)行變化的時(shí)候，我們就可以判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。

（三）對(duì)可逆反應(yīng)的溫度來(lái)說(shuō)

溫度也是影響可逆反應(yīng)的條件之一，對(duì)一些放熱或是吸熱的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，我們可以通過(guò)溫度的變化來(lái)進(jìn)行可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的判定。比如在絕熱的容器中，讓氫氣和氯氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，H2（g）+Cl2（g） 2HCl（g），正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始的時(shí)候，容器中的溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度不再變化的時(shí)候，這個(gè)反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài)。

三、化學(xué)反應(yīng)平衡原理的特點(diǎn)

化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程比較復(fù)雜，但是最終會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，對(duì)于各種反應(yīng)的平衡原理，都有著以下的特點(diǎn)：1.可逆反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)平衡原理一般適用于可逆反應(yīng)，也就是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，直到二者達(dá)到平衡狀態(tài)的時(shí)候，反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不再變化，因此，當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行有關(guān)化學(xué)平衡判定的時(shí)候，可以先將非可逆反應(yīng)進(jìn)行排除，這樣更有利于提高解題效率，避免受到干擾項(xiàng)的干擾。2.化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是相等，也就是說(shuō)，在可逆反應(yīng)中達(dá)到平衡，物質(zhì)變化的速率保持一致，生成物和反應(yīng)物都不再增加和減少。3.可逆反應(yīng)中的各物質(zhì)的量保持不變的時(shí)候，該反應(yīng)就達(dá)到了反應(yīng)平衡狀態(tài)。4.可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡并不是固定的，當(dāng)某個(gè)化學(xué)條件發(fā)生改變，比如增加壓強(qiáng)，添加反應(yīng)物或是生成物，調(diào)整反應(yīng)溫度等，化學(xué)平衡就會(huì)被打破，化學(xué)反應(yīng)正逆反應(yīng)速率不相等，開(kāi)始達(dá)到新的平衡狀態(tài)。所以我們?cè)趯?duì)化學(xué)平衡狀態(tài)進(jìn)行判斷或者計(jì)算的時(shí)候，一定要先審清題意，然后再進(jìn)行答題。5.可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，生成物和反應(yīng)物都在不斷的反應(yīng)變化著，只是正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，這就讓整個(gè)反應(yīng)中的物質(zhì)處于平衡狀態(tài)。比如二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫的可逆反應(yīng)中，二氧化硫的反應(yīng)速率和二氧化硫的生成速率是相等的，這樣雖然可逆反應(yīng)在不斷的進(jìn)行，但是各物質(zhì)的量卻不再發(fā)生變化。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，可逆化學(xué)反應(yīng)的平衡判定是高中化學(xué)中經(jīng)常用到的知識(shí)，因此，高中化學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡原理進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和探究，不僅掌握原理的內(nèi)容，還要在實(shí)際的問(wèn)題中進(jìn)行有效的應(yīng)用，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和解題效率，促進(jìn)整個(gè)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。

[參考文獻(xiàn)]

[1]裴東平.化學(xué)平衡疑難點(diǎn)探析[J].中學(xué)教學(xué)參考·理科版2016年12期.

[2]周芃瑋.高中化學(xué)中對(duì)化學(xué)平衡原理的巧用研究探討[J].教育：文摘版，2016（12）.