化學(xué)平衡問題規(guī)律小結(jié)

陳宏偉??

摘 要：化學(xué)平衡理論在學(xué)習(xí)《化學(xué)反應(yīng)原理》板塊中，是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中比較難以理解的內(nèi)容。這部分內(nèi)容知識(shí)比較抽象化，對(duì)邏輯思維要求比較高，因而在學(xué)習(xí)過程中如何有效的去學(xué)習(xí)，成為困擾教師教學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵問題。通過多年的教學(xué)，我認(rèn)為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沒能夠把整個(gè)專題內(nèi)容系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，也沒能夠做到對(duì)知識(shí)有效的總結(jié)與歸納。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡；規(guī)律；“對(duì)應(yīng)相當(dāng)”

化學(xué)平衡移動(dòng)原理（即勒夏特列原理）是本部分內(nèi)容的綱領(lǐng)性理論，在本部分教材中把化學(xué)平衡問題又細(xì)分成：弱電解質(zhì)的電離平衡、水的電離平衡、鹽類的水解、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡幾部分，在這些內(nèi)容中均涉及到平衡的特點(diǎn)、影響平衡移動(dòng)的外界因素、化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等問題，下面針對(duì)這幾個(gè)問題具體談?wù)勎业捏w會(huì)：

1. 特點(diǎn)：均可用“逆、等、動(dòng)、定、變”來概括，逆，所對(duì)應(yīng)的均為某個(gè)可逆過程；等，達(dá)平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，但不等于零；動(dòng)，所有平衡都是動(dòng)態(tài)平衡，也就是說反應(yīng)并未停止；定，達(dá)平衡時(shí)，體系中各組分的濃度、百分含量保持不再變化；變，當(dāng)某個(gè)外界條件改變時(shí)，平衡將發(fā)生移動(dòng)，且當(dāng)舊平衡被打破后，化學(xué)反應(yīng)將再建立一個(gè)新的化學(xué)平衡狀態(tài)。

2. 外界影響因素：影響平衡的外界因素中無外乎有濃度、溫度、壓強(qiáng)三方面。濃度改變具體規(guī)律為增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，任何化學(xué)平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng)（向右移動(dòng)），減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng)（向左移動(dòng)）。但要注意：增大或減小固體或純液體的用量，該物質(zhì)的濃度不改變視為常數(shù)，因此化學(xué)平衡也不會(huì)發(fā)生移動(dòng)；溫度改變時(shí)，因?yàn)槿魏我粋€(gè)化學(xué)反應(yīng)過程都一定存在能量變化，所以任何平衡均會(huì)發(fā)生移動(dòng)。移動(dòng)方向?yàn)椋荷郎?，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降溫，向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。又因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)的電離和鹽類的水解均是吸熱的，所以升溫平衡一定向右（正反應(yīng)方向）移動(dòng)，降溫平衡一定向左（逆反應(yīng)方向）移動(dòng)；壓強(qiáng)，只適用于有氣體參與的平衡體系，因而對(duì)于弱電解質(zhì)的電離平衡、水的電離平衡、鹽類的水解、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡來說，因?yàn)闊o氣體參與，所以平衡均不移動(dòng)。

3. 化學(xué)平衡常數(shù)：對(duì)于可逆反應(yīng)：mA+nBpC+qD，在一定溫度下，無論反應(yīng)物起始濃度如何，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)都有

Kc=cp（C）·cq（D）cm（A）·cn（B），并且所得數(shù)值為常數(shù)。書寫時(shí)注意固體和純液體不用寫入表達(dá)式中。在弱電解質(zhì)的電離平衡中稱為電離平衡常數(shù)；在水的電離平衡中又稱為水的離子積常數(shù)，用Kw表示；在難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡中簡稱溶度積，用Ksp表示。無論哪種表示，實(shí)際上都屬于化學(xué)平衡常數(shù)，都是只與物質(zhì)本身性質(zhì)和受溫度影響的一個(gè)常數(shù)。

4. 轉(zhuǎn)化率：某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率=該物質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量/該物質(zhì)起始加入量×100%，對(duì)于不同平衡而言，只不過說法不同而已。比如：弱電解質(zhì)的電離平衡中稱為電離度，鹽類水解中稱水解程度等等。

5. 解決平衡問題的方法和技巧：等效法即“對(duì)應(yīng)相當(dāng)”原則。

對(duì)于不同起始加入量而達(dá)到相同平衡狀態(tài)的問題而言，需要轉(zhuǎn)化成相同條件下再進(jìn)行比較。若已知加入的是反應(yīng)物，則需把其他的加入形式按照化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化成反應(yīng)物，即讓生成物全部反應(yīng)掉；若已知加入的是生成物，則需把其他的加入形式按照化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化成生成物，即讓反應(yīng)物全部反應(yīng)掉。轉(zhuǎn)化后各物質(zhì)對(duì)應(yīng)量達(dá)到“相當(dāng)（相等或者相互成比例）”。只有這樣后才能達(dá)到等效。

兩種不同的起始加入量，按照化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物或者生成物后，怎樣才算是相當(dāng)呢？這需要看外界條件和反應(yīng)本身特點(diǎn)，在溫度恒定的情況下，分為恒容和恒壓兩種情況：

恒容時(shí)，若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不等，則應(yīng)滿足“對(duì)應(yīng)相等”，這樣才能達(dá)到等效平衡；若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目相等，則應(yīng)滿足“對(duì)應(yīng)成比例”即可達(dá)到等效平衡。

恒壓時(shí)，無論反應(yīng)是何種情況，則只需滿足“對(duì)應(yīng)成比例”即可達(dá)到等效平衡。

【例題】 在一個(gè)體積恒定的閉容器中，當(dāng)溫度不變的情況下，發(fā)生反應(yīng)：A（g）+2B（g）3C（g）。已知加入2mol A和2mol B，達(dá)到平衡時(shí)，生成物C的體積分?jǐn)?shù)為a%。

（1）若在相同條件下，起始加入3mol C，同時(shí)需要加入 mol A，達(dá)平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)仍為a%。

（2）在相同條件下，若在同一容器中改為加入m mol A、n mol B和q mol C，達(dá)到平衡后C的體積分?jǐn)?shù)仍為a%。，則m、n、q之間應(yīng)滿足 關(guān)系（用含m、n、q的等式表示）。

【解析】 本題符合恒溫、恒容條件下的反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的情況，因而按照化學(xué)計(jì)量數(shù)全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物后只需滿足對(duì)應(yīng)成比例即可。

（1）設(shè)需加入xmol A，3mol C完全轉(zhuǎn)化后可生成1mol A和2 mol B，因此只需滿足（1+x） ∶2 = 2∶2，即x=1即可；

（2）將q mol C按照化學(xué)計(jì)量數(shù)完全轉(zhuǎn)化后可生成q/3mol A和2q/3 mol B，此時(shí)只需滿足： （m+ q/3） ∶（n+2q/3）=2∶2即可與原起始等效，即達(dá)到平衡后C的體積分?jǐn)?shù)仍為a%。

【答案】 （1）1 （2）（m+q/3）∶（n+2q/3）=2∶2

總之，在解決化學(xué)平衡移動(dòng)問題時(shí)，以平衡移動(dòng)原理為總綱，總體去分析理解各種平衡問題，就能夠大大地增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，為學(xué)習(xí)本模塊降低難度，提升信心。

作者簡介：陳宏偉，河北省唐山市，遷安市第三中學(xué)。