以“不变”应“万变”

王锐勇

摘要：变化观念与平衡思想是普通高中化学学科核心素养之一，化学平衡在高中化学教学中占有比较重要的地位，是一个具有较强学科特点和应用广泛的化学反应原理，并且是高考中的热点和重点。应用变化的观点以“不变应万变”分析化学平衡状态。

关键词：高中化学学科核心素养;化学平衡状态;判断

化学平衡状态的判断是高中学生学习中颇为头疼的问题，如何在教学中培养学生用变化的观点看待化学平衡，解决学生学习中的难题，这就要求我们化繁为简，以“不变应万变”来判断化学平衡状态。

在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，即“化學平衡状态”。

从化学平衡状态的概念出发，化学平衡状态有两个判断依据：一是速率依据，二是浓度依据。怎样从浓度依据这个“不变”应“万变”来判断化学平衡状态？

浓度依据可以引申为反应体系中反应物和生成物的（总）物质的量、质量、气体的（总）体积、气体的（总）压强、气体的密度、混合气体的平均相对分子质量以及这些相关物理量的百分数，还有体系的温度和颜色，这些物理量什么情况下保持不变可以用来判断化学平衡状态？

一、反应体系体积恒定，以化学反应mA（g）+nB（g）?pC（g） +qD（g）为例：

Ⅰ、m+n=p+q，

这类化学反应的特点是反应物均为气体，反应前后气体的物质的量之和相等。（见表1）

此类反应中各物质的状态均为气体是判断平衡状态的关键，而气体的总体积、总压强、气体平均相对分子质量都与气体的物质的量有关，由于反应前后气体的物质的量之和相等，所以这些物理量均不能用来判断平衡状态。

Ⅱ、m+n≠p+q

这类化学反应的特点是反应物均为气体，反应前后气体的物质的量之和不相等。（见表2）

此类反应中各物质的状态均为气体而且反应前后气体的物质的量之和不相等，因此气体的总体积、总压强、气体平均相对分子质量这些物理量在未达到化学平衡状态时是变化的，所以当这些物理量不变是即能用来判断平衡状态。

二、反应体系体积恒定，以化学反应mA（s）+ nB（g）? pC（g）+ q D（g）为例：

Ⅰ、n=p+q

这类化学反应的特点是反应物中有一种为固体，其它均为气体，反应前后气体的物质的量之和相等。

当体系中各物质的物质的量（分数）、各物质的质量（分数）、各气体的体积（分数）、温度等物理量一定及体系的颜色不再变化均可以判断可逆反应达到化学平衡状态;

而此类反应的特殊性在于某种物质为固体，其它物质的状态均为气体而且反应前后气体的物质的量之和相等，因此气体的总体积、总压强与气体的物质的量有关的物理量在未达到化学平衡状态时也是不变的，所以这两个物理量不能用来判断平衡状态;由于体系的体积恒定且反应前后气体的物质的量之和相等，而决定气体平均相对分子质量和密度的变量均为气体的质量，由于未达到平衡时气体的质量是变化的，所以当这两个物理量不变即可判断为平衡状态。

Ⅱ、n≠p+q

这类化学反应的特点是反应物中有一种为固体，其它均为气体，反应前后气体的物质的量之和不相等。

和前一种情况一样的是当体系中各物质的物质的量（分数）、各物质的质量（分数）、各气体的体积（分数）、温度、密度等物理量一定及体系的颜色不再变化均可以判断可逆反应达到化学平衡状态;

但是和前一种情况不同的是反应前后气体的物质的量之和不相等，与气体的物质的量有关的气体的总体积和总压强的这两个物理量在未达到化学平衡状态时是变化的，所以这两个物理量可以用来判断平衡状态;在这种情况下决定气体平均相对分子质量的变量为气体的质量和气体的物质的量，在反应未达到平衡时都是变化的，因此当这个物理量不变时也能用来判断平衡状态。

综上所述可以得出以下结论：各物质的物质的量（分数）、各物质的质量（分数）、各气体的体积（分数）、温度等物理量不变不管什么情况下都可以判断化学平衡状态，而气体的总物质的量、总体积、总压强及气体平均相对分子质量要用于判断化学平衡状态则要考虑化学反应的前提条件。

在高中化学教学中，教会学生以变化的观点分析每一个化学反应，根据变化的条件判断可逆反应是否达到平衡状态，特别是用浓度这个依据，让学生理解“以不变应万变”的内涵。

参考文献：

[1]杨文彬主编《资源库》，外语教学与研究出版社

[2]王祖浩主编《化学必修一》，江苏凤凰教育出版社