輕松攻克化學平衡中難點的實例解析

駱訓露

摘要：化學平衡理論是中學化學學習的重要基礎理論，也是高考考查的重點與難點，針對教學過程中學生在學習化學平衡中的幾點難點問題，我提出個人的一點建議與方法，希望通過本方法的分析和研究能對教師針對本部分內容講解有所幫助，協助學生解決難點。

關鍵詞：化學平衡 平衡移動 難點突破

化學平衡理論是中學化學最重要的基礎理論之一，是研究可逆反應、弱電解質電離、鹽類水解的工具性知識，同時也是各類選拔性考試必考的一個大知識點。因為它能夠靈活多變地培養學生的分析能力和邏輯思維能力，更是訓練學生思維敏捷性的最佳知識，因此這一部分知識是高考高頻考點。然而，仍然有很多同學在以下一些方面存在理解困難，例如（1）可逆反應是否達到平衡狀態怎么判斷？（2）壓強影響化學平衡移動的實質是什么？（3）對勒夏特列原理的理解：是“減弱”還是“抵消”？ 本文通過實例對該難點和困難進行分析和解答。[1]

一、可逆反應達到平衡時的重要特征

可逆反應達到平衡時有兩個重要特征，一是正、逆反應速率相等，二是物質的量或者物質的量濃度不變，看似反應“停止”。

其一、從正、逆反應速率來判斷時，我們要明確，如果能表示出同一物質的正、逆反應速率相等，或者說表示某物質消耗與生成速率相等即說明達到平衡。[2]

例如：對于可逆反應4NO（g）+ 5O2（g）? 4NO2（g）+ 6H2O（g）。某時刻3v（NO）正 =2v（H20）逆，能否判定反應達到平衡？

解：由反應方程式可知3v（NO）正 =2v（H20）正，結合已知可得：3v（NO）正 =2v（H20）逆=2v（H20）正，即有v（H20）逆=v（H20）正，即說明反應達到平衡，其它情況同理理解。

其二、從某些反應體系中的量不變來判斷時，實質是，能否判定某些物質的量（物質的量，質量，體積，物質的量分數，氣體體積分數等）不再變化，即說明反應到最大限度，達到平衡。

例如：對于可逆反應4NO（g）+ 5O2（g）? 4NO2（g）+ 6H2O（g）。某時刻氣體的平均摩爾質量不再變化，能否判定反應達到平衡？

解：氣體平均摩爾質量M=m/n ，對于該反應，氣體總質量不變，氣體的總物質的量隨著反應的進行變化，當M不變，則說明氣體的總物質的量不變，說明各個氣體的物質的量都不變，證明正、逆反應速率相等，反應到達平衡。一句話總結，在反應體系中，變化的量不再變可以說明反應到達平衡；不變的量不再變則不能判斷是否平衡。

總之，把各種情況轉化成判斷某物質的消耗速率與生成速率是否相等，它的量是否不再變化，這才是判定可逆反應是否平衡的實質。

二、壓強影響化學平衡移動的實質

壓強影響化學平衡移動的實質實際是：改變了反應物或生成物的濃度。通常所說的“加壓”等效于縮小容器的體積，“減壓”等效于擴大容器的體積。

舉例說明：在密閉容器中，反應 2SO3 （g）?2SO2（g） + O2（g） 在某溫度下達到平衡，若體系壓強增大，平衡怎樣移動？

不少同學遇到這一問題，往往不假思索地回答：“增大壓強，平衡向氣體分子數減少的方向移動，即向左移動。”這是很片面的，由PV= nRT，可知P = nRT / V，增大體系壓強的途徑至少有5種情況，而對該平衡體系的影響卻不盡相同。

（1）等溫壓縮容積，平衡向左移。

（2）等溫等容充入SO2或O2，平衡向左移。

（3）等溫等容充入SO3，平衡向右移。

（4）等容升溫，平衡向右移動。

（5）等溫等容充入不參與反應的氣體，如He氣、N2氣，因各物質的濃度不發生變化，所以平衡不移動。

這里我們要掌握壓強對平衡移動的影響，就要清楚的認識平衡移動的實質。化學平衡發生移動，實質就是正、逆反應速率其一或者兩者發生了變化，而且變得不再相等。而我們在討論影響化學反應速率變化的因素里面就學習到，壓強作為影響化學反應速率的因素，在其它條件不變的情況下，增大壓強實質就是減小體積，增大物質的濃度，增大單位體積內的有效碰撞，從而增大反應速率；而減小壓強就是增大體積，減小了單位體積內的有效碰撞，也就減小了反應速率。

所以，在討論壓強對化學平衡移動的影響時，我們也要清醒認識，壓強不是獨立于濃度之外，能使化學平衡發生移動的因素，而是，只有壓強變化導致了反應體系中物質濃度發生變化，并且使得正逆反應速率變得不相等時，才會使平衡發生移動。比如，對于反應前后，氣體體積不變的可逆反應，其它條件不變，我們改變壓強，由于反應物、生成物濃度都等程度的變化，所以正逆反應速率仍相等，平衡是不移動的。

總之，要注意區別“體系壓強增大”與“加壓”這兩種說法的不同含義，將它們歸結到對濃度的影響上去，再從濃度角度去分析平衡的移動，否則，做題時將無所適從。不過，我們通常所說的增大壓強，指的是通過“壓縮體積”也就是“增大濃度”來改變，所以總結就是，對于反應前后氣體體積會改變的可逆反應，增大壓強平衡向著氣體體積縮小的方向移動；減小壓強平衡向著氣體體積增大的方向移動。就是利用“勒夏特列”原理去判定。

三、據“勒夏特列原理”——改變影響平衡的條件

平衡移動的結果只能是“減弱”這種改變，不是“抵消”這種改變，更不會“超越”這種改變。

直接的例子是課本（人教版95年10月第二版）中[實驗1-5]

即：對2NO2? N2O4 平衡體系，壓縮體積，氣體顏色先變深又變淺，但比原平衡狀態深。壓縮的瞬間，NO2和N2O4的濃度都增大，V（正）、V（逆）都增大，但V（正）增大的倍數更大，使平衡向正反應方向移動，結果NO2的濃度與壓縮的瞬間相比又減小，但不能減少到原來的濃度，重新達到平衡時，還比原平衡狀態的濃度大。

也就是說，對于一個氣態平衡體系而言，等溫壓縮體積，不管平衡怎樣移動，再次平衡時，體系內各氣體的濃度都比原平衡的大；等溫擴大容積，不管平衡怎樣移動，再次平衡時，體系內各氣體的濃度都比原平衡體系的小。

其實，我們可以從事物的變化角度出發，任何變化都符合自然的平衡規律，化學反應也不例外。改變影響化學平衡的某因素，這一改變必然發生，只是，由于這是可逆反應，它是一個動態的平衡體系，這個反應體系只會減弱這種改變，不可能消除。

參考文獻

[1] 楚莊，怎樣學好高中化學[M]，科學出版社出版.

[2] 重點高中化學導讀[M]，上海科學技術文獻出版社.