例析化學(xué)平衡問(wèn)題的圖示解法

武贊壽

摘 要：將抽象復(fù)雜的化學(xué)平衡問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔易懂的圖示，實(shí)現(xiàn)難易轉(zhuǎn)化，為解題提供捷徑。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡；轉(zhuǎn)化；圖示法

化學(xué)平衡問(wèn)題是中學(xué)化學(xué)的難點(diǎn)，也是高考的重點(diǎn)。筆者嘗試用圖示法分析，化抽象為具體，使問(wèn)題簡(jiǎn)潔明了，學(xué)生易于理解和掌握，效果良好。

一、判斷平衡移動(dòng)方向

例1.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A（g）+2B（g）2C（g）達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol，保持溫度和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是（ ）

A.均減半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均減少1 mol

解析：保持溫度和壓強(qiáng)不變，判定平衡是否移動(dòng)即判定各組分的濃度與平衡濃度比較是否改變，而判定移動(dòng)方向即判定在原平衡濃度的基礎(chǔ)上誰(shuí)的濃度增大。

答案： C

二、判斷反應(yīng)的氣體體積大小關(guān)系

例2.一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA（g）+yB（g）zC（g）達(dá)到平衡后，測(cè)得A的濃度為0.5 mol/L，恒溫下將容積擴(kuò)大1倍后重新達(dá)到平衡，測(cè)得A的濃度為0.2 mol/L，比較該反應(yīng)的系數(shù)大小關(guān)系。

解析：欲比較系數(shù)大小須先確定平衡移動(dòng)方向。假定在容積擴(kuò)大1倍的瞬間平衡未發(fā)生移動(dòng)，虛擬如下過(guò)程：

平衡向右移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理：減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，故x+y

三、計(jì)算物質(zhì)的量濃度

例3.在一定溫度下一定體積的密閉容器中，有如下平衡：H2（g）+I2（g）2HI（g），已知：H2和I2起始濃度為0.10 mol/L。達(dá)到平衡時(shí)，HI的濃度為0.16 mol/L。若H2和I2起始濃度均為0.20 mol/L，則平衡時(shí)H2的濃度是多少？

解析：根據(jù)等效平衡原理容易得新平衡中IH的濃度。在定溫定容條件下：

則平衡時(shí)，根據(jù)氫元素守恒：平=始-CHI=0.2-×0.32=0.04（mol/L）

四、比較轉(zhuǎn)化率

例4.有兩只密閉容器A和B，A保持恒壓，B保持恒容，起始時(shí)向兩容器中分別沖入等量且為2∶1的SO2和O2的混合氣體，并使A和B容積相等，在保持400℃條件下使之發(fā)生反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）=SO3（g），達(dá)到平衡后兩容器中SO2的轉(zhuǎn)換率分別為a%、b%，比較a%和b%大小。

解析：因?yàn)閮扇萜髌鹗紶顟B(tài)完全相同，在不同條件（定溫定容和定溫定壓）下建立，所以可將定溫定壓下的平衡視為定溫定容下的平衡定溫加壓得到：

由平衡Ⅱ加壓得平衡Ⅰ，平衡正向移動(dòng)，SO2轉(zhuǎn)化率增大，因此a%

五、比較體積分?jǐn)?shù)

例5.一真空容器密閉容器中盛有1 mol PCl5加熱到200℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）達(dá)到平衡時(shí)，PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為m%，若在同溫度和同容器中最初投入2 mol PCl5，達(dá)到平衡時(shí)PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為n%，則m與n的正確的關(guān)系是（ ）

A.m>n B.m

解析：分別取容積為V和2V的兩個(gè)容器在相同溫度下建立等效平衡Ⅰ和Ⅱ，將平衡Ⅱ定溫加壓使容積由2V變?yōu)閂就可得到平衡Ⅲ。設(shè)計(jì)如下途徑：

由平衡Ⅱ加壓得平衡Ⅲ，平衡逆向移動(dòng)，因此m%

答案：B

綜上所述，只有認(rèn)真研究題型，理清轉(zhuǎn)化過(guò)程，準(zhǔn)確運(yùn)用基本依據(jù)，靈活設(shè)計(jì)圖示，便可輕松解決平衡類問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

張軍貴.化學(xué)計(jì)算巧解探索[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010（12）.

編輯 謝尾合