化學平衡問題規律小結

陳宏偉??

摘 要：化學平衡理論在學習《化學反應原理》板塊中，是學生學習過程中比較難以理解的內容。這部分內容知識比較抽象化，對邏輯思維要求比較高，因而在學習過程中如何有效的去學習，成為困擾教師教學的一個關鍵問題。通過多年的教學，我認為學生在學習過程中沒能夠把整個專題內容系統化、網絡化，也沒能夠做到對知識有效的總結與歸納。

關鍵詞：化學平衡；規律；“對應相當”

化學平衡移動原理（即勒夏特列原理）是本部分內容的綱領性理論，在本部分教材中把化學平衡問題又細分成：弱電解質的電離平衡、水的電離平衡、鹽類的水解、難溶電解質的沉淀溶解平衡幾部分，在這些內容中均涉及到平衡的特點、影響平衡移動的外界因素、化學平衡常數、轉化率等問題，下面針對這幾個問題具體談談我的體會：

1. 特點：均可用“逆、等、動、定、變”來概括，逆，所對應的均為某個可逆過程；等，達平衡時正反應速率等于逆反應速率，但不等于零；動，所有平衡都是動態平衡，也就是說反應并未停止；定，達平衡時，體系中各組分的濃度、百分含量保持不再變化；變，當某個外界條件改變時，平衡將發生移動，且當舊平衡被打破后，化學反應將再建立一個新的化學平衡狀態。

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、壓強三方面。濃度改變具體規律為增大反應物濃度或減小生成物濃度，任何化學平衡均向正反應方向移動（向右移動），減小反應物濃度或增大生成物濃度平衡均向逆反應方向移動（向左移動）。但要注意：增大或減小固體或純液體的用量，該物質的濃度不改變視為常數，因此化學平衡也不會發生移動；溫度改變時，因為任何一個化學反應過程都一定存在能量變化，所以任何平衡均會發生移動。移動方向為：升溫，化學平衡向吸熱反應方向移動，降溫，向放熱反應方向移動。又因為弱電解質的電離和鹽類的水解均是吸熱的，所以升溫平衡一定向右（正反應方向）移動，降溫平衡一定向左（逆反應方向）移動；壓強，只適用于有氣體參與的平衡體系，因而對于弱電解質的電離平衡、水的電離平衡、鹽類的水解、難溶電解質的沉淀溶解平衡來說，因為無氣體參與，所以平衡均不移動。

3. 化學平衡常數：對于可逆反應：mA+nBpC+qD，在一定溫度下，無論反應物起始濃度如何，反應達平衡時都有

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

4. 轉化率：某物質的轉化率=該物質轉化的物質的量/該物質起始加入量×100%，對于不同平衡而言，只不過說法不同而已。比如：弱電解質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“對應相當”原則。

對于不同起始加入量而達到相同平衡狀態的問題而言，需要轉化成相同條件下再進行比較。若已知加入的是反應物，則需把其他的加入形式按照化學反應計量數關系轉化成反應物，即讓生成物全部反應掉；若已知加入的是生成物，則需把其他的加入形式按照化學反應計量數關系轉化成生成物，即讓反應物全部反應掉。轉化后各物質對應量達到“相當（相等或者相互成比例）”。只有這樣后才能達到等效。

兩種不同的起始加入量，按照化學計量數關系全部轉化為反應物或者生成物后，怎樣才算是相當呢？這需要看外界條件和反應本身特點，在溫度恒定的情況下，分為恒容和恒壓兩種情況：

恒容時，若反應前后氣體分子數目不等，則應滿足“對應相等”，這樣才能達到等效平衡；若反應前后氣體分子數目相等，則應滿足“對應成比例”即可達到等效平衡。

恒壓時，無論反應是何種情況，則只需滿足“對應成比例”即可達到等效平衡。

【例題】 在一個體積恒定的閉容器中，當溫度不變的情況下，發生反應：A（g）+2B（g）3C（g）。已知加入2mol A和2mol B，達到平衡時，生成物C的體積分數為a%。

（1）若在相同條件下，起始加入3mol C，同時需要加入 mol A，達平衡時C的體積分數仍為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，達到平衡后C的體積分數仍為a%。，則m、n、q之間應滿足 關系（用含m、n、q的等式表示）。

【解析】 本題符合恒溫、恒容條件下的反應前后氣體分子數相等的情況，因而按照化學計量數全部轉化為反應物后只需滿足對應成比例即可。

（1）設需加入xmol A，3mol C完全轉化后可生成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按照化學計量數完全轉化后可生成q/3mol A和2q/3 mol B，此時只需滿足： （m+ q/3） ∶（n+2q/3）=2∶2即可與原起始等效，即達到平衡后C的體積分數仍為a%。

【答案】 （1）1 （2）（m+q/3）∶（n+2q/3）=2∶2

總之，在解決化學平衡移動問題時，以平衡移動原理為總綱，總體去分析理解各種平衡問題，就能夠大大地增加學生對知識的理解，為學習本模塊降低難度，提升信心。

作者簡介：陳宏偉，河北省唐山市，遷安市第三中學。