化学平衡判定规律小结
在高中化学教学实践中发现，很多学生在学习化学平衡时，对如何判定化学反应是否达到了化学平衡状态理解不透彻，做题时不能做出准确的判断，为此，笔者结合自身的教学经验和体会，现总结如下。
化学平衡状态是指在一定条件下，可逆反应中，当正、逆反应速率相等时，反应体系中各物质的浓度保持不变的状态，即在给定条件下，反应达到了“限度”。
规律一：正、逆反应速率相等
对于可逆反应，正反应是反应物向生成物转化的方向，即反应物的质量（或物质的量）减少
、生成物的质量（或物质的量）增加的方向，所以，υ（正）可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。反之，υ（逆）可以用单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少来表示。即同一物质既可以表示正反应速率又可以表示逆反应速率。
以aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）反应为例：
1.同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。υ（A消耗）=υ（A生成），υ（C消耗）=υ（C生成）。
2.两种物质表示的相反方向的化学反应速率之比等于化学计量数之比。例如：当υ（A消耗）：υ（B生成） =a：b时，因为同方向各物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，υ（A消耗）：υ（B消耗） =a：b，所以得出结论： υ（B消耗）=υ（B生成），达到平衡。
规律二：各组分的质量或浓度保持不变
若A的消耗速率等于生成速率，则A的质量保持不变，即达到平衡状态。此刻，其他物质的质量也不变，则A的含量保持不变，即各组分的含量均保持不变。反应中的任一物质，其质
量、物质的量、质量分数、物质的量分数或气体的体积分数保持不变，均可以作为判断达到化学平衡状态的标志。
规律三：用“变量”判断平衡状态
“变量”即未达到平衡时不断变化，达到平衡就保持不变的量。例如，A的质量或物质的量。“恒量”即未达到平衡时和平衡时相等的量，即始终保持不变的量。例如，以上反应中气体的总质量。首先要准确判断一个量属于“变量”还是“恒量”，然后就可以确定当此量不变时化学反应是否达到化学平衡状态。
1.气体总物质的量（或总分子数）不变时：化学计量数与物质的量或分子数成正比，若a+b=c+d，即反应前和反应后气体总物质的量（或总分子数）相等，在建立平衡的过程中该量是保持不变的，是“非变量”，此时不一定是平衡状态；若 a+b≠c+d，该量为“变量”，此时一定是平衡状态。
2.温度、体积一定，体系的总压强不变时：气体压强与物质的量成正比，与化学计量数成正比，以上反应中若a+b=c+d，体系的总压强为“非变量”，此时不一定平衡； a+b≠c+d， 体系的总压强为“变量”，此时一定平衡。
3.温度、压强一定，体系的总体积不变时：气体体积与物质的量成正比，与化学计量数成正比，以上反应中a+b=c+d时不一定平衡； a+b≠c+d时一定平衡。
4.化学平衡状态温度、压强一定，气体的平均密度不变时：ρ=m/V。
以上反应中反应物、生成物均为气体，气体的总质量m是“非变量”，a+b=c+d时，气体总体积V是“非变量”，所以，密度ρ是“非变量”， 气体的平均密度不变时不一定平衡。
若A为固体，正向建立平衡时，气体的总质量m是“变量”，逐渐增大，达到平衡时，各气体质量均不变，气体的总质量m才不变， 若b=c+d，气体总体积V是“非变量”，所以，密度ρ是“变量”，ρ随m的增大而增大，平衡时不再变化，气体的平均密度不变时达到平衡。
5.温度、压强一定，气体的平均相对分子质量（气体的平均摩尔质量）不变时：M=m/n。
反应物、生成物均为气体时，气体的总质量m是“非变量”， a+b=c+d时，气体总物质的量n是“非变量”，所以， M是“非变量”， 气体的平均摩尔质量M不变时不一定平衡。
若C为固体，正向建立平衡时，气体的总质量m是“变量”，逐渐减小，达到平衡时气体的总
质量m才不变， 若a+b=d，气体总物质的量n是“非变量”，所以，M是“变量”， M随m减小而减小，平衡时不再变化，气体的平均摩尔质量不变时达到平衡。
6.温度、体积一定时，气体颜不变时：是平衡状态。有气体颜越深，说明其浓度越大，颜随浓度变化，浓度不变时，颜不变，说明达到平衡状态。
7.绝热条件下，温度不变时是平衡状态。化学反应伴随能量变化，正反应和逆反应能量变化相反，若正反应放热，则逆反应吸热，当正向建立平衡时，体系温度不断上升，温度是“变量”，当温度不变时达到平衡。
通过教学实践发现，学生只要充分领会以上内容，就能够准确地做出判断，掌握好这类问题的思考方法是最重要的，这样即使出现其他未知的情况，也能迎刃而解。
参考文献：
普通高中课程标准实验教科书《化学》（选修4化学反应原理）[M].第三版.北京：人民教育出版社，2007.
（责编 赵建荣）
发布评论