試論高中化學中對化學平衡原理的巧用

謝海鳳

（安徽省鳳陽中學，安徽 滁州）

在高中化學教學中，化學平衡原理是教學的重點，也是高考試題中的重要構成部分。為此，教師需要引導學生有效把握化學平衡原理的相關知識與應用技巧。然而化學平衡原理多晦澀難懂，從而導致學生在短時間內無法取得理想成績。為此，化學教師可以通過巧用化學平衡原理，從多個角度闡述化學平衡的相關知識，以引導學生更好地把握化學平衡原理的要點，并掌握解題方法與思路。

一、高中化學平衡原理的認知

對于化學平衡原理的定義具體表述為：在宏觀化學反應條件下，正反應與逆反應所表現出的速率是一致的，且兩者表現為可逆反應。在平衡狀態下，反應物、生成物相應的濃度不會變化，且相應值是恒定的。雖然定義較為簡單，但在應用中卻會帶來較多的困惑與難點。這也是高中化學課程的難點所在。為了讓學生更好地掌握化學平衡的相關技巧，提高化學學習興趣與自信，教師需要巧用化學平衡原理，引導學生更好地解決化學平衡的相關問題，提升學習效果。

二、判斷化學反應達到平衡狀態的技巧與應用分析

1.直接判斷法

依據化學平衡原理與其特征可以了解到，在化學平衡狀態中存在v正=v逆。依據化學平衡的定義，可以對化學反應是否處于平衡狀態進行判斷。如化學反應存在v正=v逆，則需要對化學反應式中化學鍵斷裂情況或化學反應物質濃度變化問題做出判斷。在這里以制取CO2為例，具體化學反應式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。如在以上反應式中，當兩邊的CaCl2與HCl的濃度都沒有變化，則可以判斷CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O化學反應處于平衡狀態。

2.依據有色物質進行判斷

依據有色物質的變化，也可以實現對化學反應平衡狀態的判斷與分析。具體判斷的依據是在有色物質參與或生成的可逆反應體系中，物質顏色不再改變時，可以判斷化學反應此時處于平衡狀態。在這里，以4HCl（濃）+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O反應為例進行闡述。通過觀察該化學反應式可以看出，在反應式兩端都存在有色物質。在該反應過程中，如生成氣體的Cl2的顏色不隨時間變化而變化時，則可以判定此時化學反應處于平衡狀態。在教學中這類方法的應用較多，如在3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O反應中，可以依據一氧化氮顏色是否隨時間變化而發生改變進行化學平衡判斷。

3.依據容器容量進行判斷

在恒定容量容器條件下，如反應體系內氣體總壓強為恒定值時，則可以判定此時化學反應處于平衡狀態。以4NH3+5O2=4NO↑+6H2O化學反應為例進行分析，依據質量守恒定律可以得知，容器中混合氣體的整體質量并不會發生改變，且在化學反應時，容器體積也沒有出現變化，這也表明，混合氣體的總壓強為固定值，混合氣體密度沒有發生改變，由此可以判斷，該化學反應處于平衡狀態。

4.依據圖像進行判斷

在分析化學平衡原理時，如選擇依據圖像法進行判斷，教師需要讓學生明確了解到圖像縱橫坐標的實際意義，了解曲線的起點、終點與拐點相應的內容，特別應重視曲線走向的分析。對于可逆的化學反應來看，環境溫度、催化劑等的應用都會引起化學反應狀況的改變，甚至可能會決定化學反應是正向或逆向的。基于此，在應用圖像法進行化學反應平衡狀態判斷時，如圖像縱坐標代指的是速率，且曲線表現出較為明顯的陡峭走勢，曲線斜率增大，說明化學反應在快速進行。如，在某時間點上曲線曲率表現為零值，則此時可以判定該化學反應處于平衡狀態。

5.依據分子平均質量進行判斷

在化學反應過程中，如氣體平均質量不再改變時，則可以判斷該化學反應表現為平衡狀態。如在4NH3+5O2=4NO+6H2O反應中，分子平均質量并沒有出現改變，依據這種特征，可以判定其處于平衡狀態。

此外，也可選擇溫度條件來進行化學平衡判斷。在化學反應進行中，伴隨著一定的放熱或吸熱現象。如，化學反應本身屬于絕熱體系，如該化學反應溫度為恒定值時，則可以判斷其處于平衡狀態。如在2Al+Fe2O3高溫=Al2O3+2Fe反應公式中，其屬于發熱反應，在該化學體系溫度不會隨時間而改變時，則可以判定為該化學反應處于平衡狀態。

化學平衡原理與相關題型是高中化學的難點所在，學生需要充分了解到化學平衡反應均表現為可逆反應，在化學反應過程中反應物與生成物是不可能完全消耗盡的。如反應過程中，其正反應速率與逆反應速率完全一致，則可以判定為平衡狀態。對于化學反應體系是否表現為平衡狀態，則可以采取多種技巧來進行判斷，除直接判斷法外，還可以依據有色物質、容器容量、圖像曲線、分子平均質量、溫度等進行化學體系平衡狀態判斷。學生在具體問題分析時，需要找準判斷的條件與依據，巧用化學平衡原理判斷法，切實提高解題效率與質量，并提升其化學成績。