多種計(jì)算方法在化學(xué)平衡中的應(yīng)用

魏靜

摘 要：化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)，而化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算題也是高考中出現(xiàn)頻率較高的一部分內(nèi)容。為了提高學(xué)生的考試能力，提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，教師要做好化學(xué)平衡計(jì)算方法的教學(xué)，通過相關(guān)例題的結(jié)合來提高學(xué)生的化學(xué)解題能力，進(jìn)而，在提高學(xué)生化學(xué)解題能力的同時，為學(xué)生考試能力的大幅度提高做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡；計(jì)算方法；三段式

化學(xué)平衡內(nèi)容繁瑣而復(fù)雜，不僅考察的知識點(diǎn)多，而且對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的要求也比較高。為了提高學(xué)生化學(xué)平衡的解答能力，作為一線化學(xué)教師，我們要把有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算方法向?qū)W生傳授，有意識地讓學(xué)生將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起，強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識的認(rèn)識，讓學(xué)生更好地利用相關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行習(xí)題的解答，逐步提高學(xué)生的計(jì)算能力和考試能力。本文以幾種計(jì)算方法為例對如何提高化學(xué)平衡的計(jì)算進(jìn)行論述，以提高學(xué)生的考試

能力。

一、三段式計(jì)算法

三段式計(jì)算法是計(jì)算化學(xué)平衡最基本的一種解題方法，也是教材中重點(diǎn)講授的一種計(jì)算方法。該計(jì)算方法首先要明白平衡常數(shù)的計(jì)算，起始時各物質(zhì)濃度之間的關(guān)系，以及平衡時各物質(zhì)濃度的關(guān)系，這樣不僅能幫助學(xué)生計(jì)算一些求反應(yīng)平衡常數(shù)的問題，而且還能求某一反應(yīng)物在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率問題等，有助于提高解題效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。

例如：已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：

CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）

在427℃時的平衡常數(shù)是9.4，如果反應(yīng)開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01 mol/L，計(jì)算一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率。

分析：該題是教材后的一道練習(xí)題，也是應(yīng)用三段式計(jì)算法的典型例題之一。計(jì)算該題時，我們先對題干進(jìn)行分析，首先根據(jù)已知k=9.4的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，之后，引導(dǎo)學(xué)生按照三段式計(jì)算法進(jìn)行解答。

通過整個解答過程我們可以看出，三段式計(jì)算法的有效應(yīng)用相對比較簡單，而且，有效的計(jì)算對提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力與計(jì)算能力起著非常重要的作用。在教學(xué)時，教師要通過對相關(guān)練習(xí)題的分析來提高學(xué)生的應(yīng)用能力，進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)平衡計(jì)算能力。

二、差量計(jì)算法

差量計(jì)算法在化學(xué)平衡計(jì)算時，可以是體積差量、壓強(qiáng)差量、物質(zhì)的量差量等等，是計(jì)算化學(xué)平衡的有效方法之一。在研究化學(xué)平衡計(jì)算方法的過程中，我們要重點(diǎn)對該方法進(jìn)行討論，不是所有的題目都像三段式例題一樣，已知條件和未知的關(guān)系都那么明確，只要熟練應(yīng)用平衡常數(shù)的公式就可以。事實(shí)上，很多試題給出的條件并沒有那么直接，需要我們進(jìn)行轉(zhuǎn)化。因此，我們還要教會學(xué)生運(yùn)用差量計(jì)算法，以期提高學(xué)生化學(xué)平衡的計(jì)算能力。

例如：某溫度下，在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：

2A（g） 2B（g）+C（g）

若開始時只充入2 mol A氣體，達(dá)到平衡時，混合氣體的壓強(qiáng)比起始時增大了20%，求平衡時A的體積分?jǐn)?shù)是多少？

分析：要想正確解出該題，首先，先要明確體積分?jǐn)?shù)的概念，即：體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量/總物質(zhì)的量。接著，再通過求達(dá)到平衡時物質(zhì)A的物質(zhì)的量和平衡時的總物質(zhì)的量來對該題進(jìn)行解答。但是，從分析過程可以看出，我們并不能直接運(yùn)用三段式計(jì)算法，因?yàn)榻o出的已知量只有達(dá)到平衡時的增大量，此時我們可以應(yīng)用差量計(jì)算法解題。

平衡時，物質(zhì)A的物質(zhì)的量是：2-0.8 mol=1.2 mol

平衡時總物質(zhì)的量是：2+0.4 mol=2.4 mol

所以，物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)=1.2 mol/2.4 mol×100%=50%

可見，差量計(jì)算法的應(yīng)用范圍主要是針對題干中只給出增大量或減少量。從上例的分析過程來看，差量計(jì)算法的應(yīng)用針對的是一些基礎(chǔ)性試題，這對高效課堂的順利實(shí)現(xiàn)起著非常重要的作用。因此，在化學(xué)平衡計(jì)算中，學(xué)生要熟練掌握差量法的計(jì)算過程，為學(xué)生解題能力的提高作出相應(yīng)貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

姚維燕.化學(xué)平衡計(jì)算中的一些解題技巧探析[J].數(shù)理化解題研究（高中版），2015（5）.