高中化學中對化學平衡原理的巧用分析

唐鳳

摘要：高中階段是化學學習的重要時期，并且化學是重要的高考學科，該學科的學習質量對學生的高考成績會造成很大影響。化學平衡原理貫穿于高中化學知識學習的始終，學生對這一知識原理的掌握直接關系到學生的化學解題能力。因此基于高中化學教學有效性，筆者將在文章中分析化學平衡原理在高中化學教學中的應用途徑，旨在促進高中生的化學學習能力提升。

關鍵詞：高中化學；化學平衡；基本概念

引言：

在宏觀條件下，可逆的化學反應中，正逆反應速率相等，反應物和生成物各組分濃度不變就是我們所說的化學平衡原理。化學反應方程式是學生學習化學知識的基本，因此在高中化學學習中，學生應該掌握方程式知識，合理運用化學平衡原理，以此培養高中生的化學學習能力和邏輯思維能力，最終促進其化學成績提升。

一、用化學概念來判斷其平衡性

由上述內容可知，化學平衡原理的應用對象是可逆化學反應，由此可見，本研究中所分析的化學反應既可以是正反應也是可以是逆反應，二者的正逆反應速率是相等的。因此我們可以斷定，這一類化學反應中v（正）=v（逆），也就是我們所說的化學平衡，也可以說，只有化學平衡則v（正）=v（逆）。在化學教學中可以這樣描述：當一個可逆反應的正反應速率與逆反應速率相等時，反應物的濃度與生成物的濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態，即“化學平衡狀態”[1]，例如化學方程式CI2+H2O<==>HCI+HCIO就是典型的可逆反應。

二、其它可以判斷達到化學平衡的方法

（一）根據反應物、生成物的顏色判定

在化學反應中出現有色反應物或者生成物的時候，我們就可以依據反應物或生成物的顏色判斷該化學反應是否達到平衡狀態。例如濃鹽酸和二氧化錳產生化學反應后生成氯氣，化學方程式，MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O反應物二氧化錳和生成物氯氣都是有色物質，這個過程中我們可以觀察氯氣的顏色變化，具體來說，如果隨著時間的推移氯氣由原本的黃綠色不斷變化，就說明沒有達到平衡狀態；如果氯氣的顏色深度停止發生變化，則說明氯氣濃度不再發生變化，即上述化學反應屬于符合化學平衡原理。此種方法需要學生在日常的化學學習中不斷進行常見化學有色物質的總結和歸納，方便在化學反應過程中利用常識進行判斷。

（二）利用化學平衡常數來判定

利用化學平衡常數進行化學反應平衡性的判定也是一種有效方式，在化學反應中，常數k值大小和正反應程度呈正相關。化學平衡常數K與反應物和生成物的濃度無關，意思是對于同一個反應，改變反應物或生成物的濃度，平衡雖然按勒夏特列原理的方向移動，但達到新平衡后，平衡常數并未改變。此外，由于化學平衡常數k不受催化劑、壓強以及濃度影響，但是其受溫度影響，因此在化學反應中能夠依據化學反應平衡常數k進行熱效應問題判斷，化學反應過程中如果出現吸熱反應，溫度升高則k值增大。

（三）有液體或固體參加的反應

液體和固體物質共同參與的化學反應在高化學中較為常見，這類反應中，氣體體積相等與否不會影響平均摩爾質量，就可以確定該化學反應達到了平衡狀態。但是教師在教學過程中也需要注意強調例外情況，如在一定條件下，一氧化碳和氫氣發生化學反應會生成炭和液態水，這時混合氣體的平均摩爾質量M=15g/mol可以確定[2]，但是不能確定該化學反應達到平衡，反而在混合氣體的平均摩爾質量M≠15g/mol時，一氧化碳的物質的量和氫氣的物質的量相等時，說明該反應為達到平衡狀態。

（四）密閉容器中的反應

在密閉容器中，化學反應條件中的濃度、壓強或者速率其中之一發生變化都會使該化學反應喪失平衡性，例如：4NH3+5O2=4NO+6H2O，在保證化學反應條件不變的情況下，向密閉的容器中注入氦氣，則由于惰性氣體的加入容器內的氣體總壓強增大，但是在容器體積不變的情況下，反應物和生成物濃度不發生改變，反應速率不變，因此依然滿足v（正）=v（逆），該化學反應處于平衡狀態；但是如果將氦氣換成氨氣，則反應物濃度增加，正反應速率增大，v（正）>v（逆），平衡正向移動[3]。因此在此類實驗中，如果需要判定化學反應是否處于平衡狀態，需要將化學條件的變化情況作為可逆反應平衡狀態判定的一個重要參考因素。

（五）看圖像判定

在高中化學反應平衡性判定方法中，圖像判定方式也經常使用。如在部分試題中，會出現坐標圖像，考察學生對圖像橫坐標、縱坐標、曲線的起點或者拐點等位置的含義。因此高中化學學習中，學生需要具備一定的圖像解讀能力，這有利于學生利用圖像進行化學反應平衡狀態的判定[4]。在圖像中，假設縱坐標代表反應速率，則學生能夠結合曲線圖像獲知化學反應速率大小，曲線斜率和化學反應的激烈程度呈正相關，當曲線斜率為0時，則可以判定該化學反應已經處于平衡狀態。

結束語：

綜上所述，高中化學學習中化學平衡原理的應用十分廣泛，但是無論是教師教學還是學生學習過程中，都需要在掌握化學基礎知識的前提下，提高自身對化學反應平衡性的判定能力。尤其是教師在教學過程中，應該注意對化學反應平衡原理的巧妙應用，為學生的化學學習能力提升提供助力，促進高中生的化學成績提升。

參考文獻：

[1]于兆翔.高中生化學平衡相關概念學習的研究[J].課程教究，2017（08）：214-215.

[2]張譯之.高中化學中“化學平衡常數”的應用分析[J].讀天下，2017，（01）：235-236.

[3]冀小東.高中化學實驗教學現狀的調查分析與對策研究[D].河南大學，2014.

[4]杜琳，何冰，陶果，奉強.高中化學教育中存在的問題及其解決對策研究——以新課程教學中存在的問題及其解決對策探討為例[J].科技資訊，2014，（15）：180.