（吉林省梅河口市第五中學(xué)135000）

化學(xué)平衡判定規(guī)律小結(jié)

祝 巖（吉林省梅河口市第五中學(xué)135000）

在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)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(qiáng)，學(xué)生不容易理解，本文在此結(jié)合自身體會(huì)，對判定規(guī)律及其理解方法加以小結(jié)。

可逆反應(yīng)化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率

在高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時(shí)，對如何判定化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)理解不透徹，做題時(shí)不能做出準(zhǔn)確的判斷，為此，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，現(xiàn)總結(jié)如下。

化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下，可逆反應(yīng)中，當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)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(yīng)達(dá)到了“限度”。

規(guī)律一：正、逆反應(yīng)速率相等

對于可逆反應(yīng)，正反應(yīng)是反應(yīng)物向生成物轉(zhuǎn)化的方向，即反應(yīng)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(shí)間內(nèi)反應(yīng)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(shí)間內(nèi)反應(yīng)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(yīng)速率又可以表示逆反應(yīng)速率。

以aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)反應(yīng)為例：

1.同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。例如：當(dāng)υ（A消耗)：υ（B生成)=a：b時(shí)，因?yàn)橥较蚋魑镔|(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)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(dá)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(dá)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(yīng)中的任一物質(zhì)，其質(zhì)量、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或氣體的體積分?jǐn)?shù)保持不變，均可以作為判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。

規(guī)律三：用“變量”判斷平衡狀態(tài)

“變量”即未達(dá)到平衡時(shí)不斷變化，達(dá)到平衡就保持不變的量。例如，A的質(zhì)量或物質(zhì)的量。“恒量”即未達(dá)到平衡時(shí)和平衡時(shí)相等的量，即始終保持不變的量。例如，以上反應(yīng)中氣體的總質(zhì)量。首先要準(zhǔn)確判斷一個(gè)量屬于“變量”還是“恒量”，然后就可以確定當(dāng)此量不變時(shí)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。

1.氣體總物質(zhì)的量（或總分子數(shù)）不變時(shí)：化學(xué)計(jì)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(yīng)前和反應(yīng)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(shí)不一定是平衡狀態(tài)；若a+b≠c+d，該量為“變量”，此時(shí)一定是平衡狀態(tài)。

2.溫度、體積一定，體系的總壓強(qiáng)不變時(shí)：氣體壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比，與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，以上反應(yīng)中若a+b=c+d，體系的總壓強(qiáng)為“非變量”，此時(shí)不一定平衡；a+b≠c+d，體系的總壓強(qiáng)為“變量”，此時(shí)一定平衡。

3.溫度、壓強(qiáng)一定，體系的總體積不變時(shí)：氣體體積與物質(zhì)的量成正比，與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，以上反應(yīng)中a+b=c+d時(shí)不一定平衡；a+b≠c+d時(shí)一定平衡。

4.溫度、壓強(qiáng)一定，氣體的平均密度不變時(shí)：ρ=m/V。

以上反應(yīng)中反應(yīng)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(shí)，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(shí)不一定平衡。

若A為固體，正向建立平衡時(shí)，氣體的總質(zhì)量m是“變量”，逐漸增大，達(dá)到平衡時(shí)，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(shí)不再變化，氣體的平均密度不變時(shí)達(dá)到平衡。

5.溫度、壓強(qiáng)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(shí)：M=m/n。

反應(yīng)物、生成物均為氣體時(shí)，氣體的總質(zhì)量m是“非變量”，a+b=c+d時(shí)，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(shí)不一定平衡。

若C為固體，正向建立平衡時(shí)，氣體的總質(zhì)量m是“變量”，逐漸減小，達(dá)到平衡時(shí)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(shí)不再變化，氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)達(dá)到平衡。

6.溫度、體積一定時(shí)，氣體顏色不變時(shí)：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(shí)，顏色不變，說明達(dá)到平衡狀態(tài)。

7.絕熱條件下，溫度不變時(shí)是平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)反應(yīng)伴隨能量變化，正反應(yīng)和逆反應(yīng)能量變化相反，若正反應(yīng)放熱，則逆反應(yīng)吸熱，當(dāng)正向建立平衡時(shí)，體系溫度不斷上升，溫度是“變量”，當(dāng)溫度不變時(shí)達(dá)到平衡。

通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生只要充分領(lǐng)會(huì)以上內(nèi)容，就能夠準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué)》（選修4化學(xué)反應(yīng)原理）[M].第三版.北京：人民教育出版社，2007.

（責(zé)編 趙建榮）