高中化學(xué)等效平衡的解題方法與技巧

童守彭

摘要：高中化學(xué)涉及的內(nèi)容比較廣泛，難度較大.在高中化學(xué)中，等效平衡知識(shí)是重要內(nèi)容.等效平衡知識(shí)在高考中占據(jù)很大的比重.同時(shí)，等效平衡問題也是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn).因此，學(xué)生需要掌握一定的技巧和方法.

關(guān)鍵詞：高中化學(xué) 等效平衡 解題方法

在化學(xué)學(xué)科中，化學(xué)平衡原理，又被稱為“勒夏特列”原理.這個(gè)原理指的是，在宏觀的化學(xué)反應(yīng)的條件下進(jìn)行可逆反應(yīng)時(shí)，其正逆反應(yīng)速率相等.化學(xué)平衡原理看似簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用起來卻是十分困難的.下面筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐總結(jié)一些有關(guān)等效平衡的解題方法與技巧，進(jìn)而有效地解決化學(xué)平衡問題.

一、高中化學(xué)中對(duì)恒溫恒容條件的運(yùn)用

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，化學(xué)反應(yīng)的前后，一旦氣體的分子數(shù)發(fā)生了一定的變化，要想實(shí)現(xiàn)等效平衡，就需要平衡.

例1 在恒定的溫度情況下，取2mol的SO2和1mol的O2置于密封的容器中，觀察其反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生后，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)平衡，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)平衡之后，在恒溫恒容不變的情況下，使用x、y、z分別代表反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中SO2、O2和SO3的摩爾數(shù)，在SO2、O2和SO3不相同的情況下，要滿足其互相之間的關(guān)系，且能實(shí)現(xiàn)相互平衡.此時(shí)，就能發(fā)現(xiàn)，在本次化學(xué)反應(yīng)中，這三種氣體的百分含量和上面所說的平衡之間是相同的.針對(duì)這樣的情況，提出以下問題：（1）若x=0，y=0，請(qǐng)問：z的值是多少？（2）若x=0.5，請(qǐng)問：y和z的值分別是多少？（3）上面的題目中，x、y、z相互之間一定要滿足的一般性條件是什么？

解析：在此題中，恒溫恒容是一般性條件，在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前后，氣體的分子數(shù)發(fā)生了一定的變化，要想實(shí)現(xiàn)等效平衡，就需要平衡.因此，在出現(xiàn)“一邊倒”之后，所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的摩爾數(shù)必須相同.由此，得到答案：（1）z=2.（2）y=0.25，z=1.5.（3）x+z=2，y+z2=1.同時(shí)，若化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前后，相應(yīng)的氣體體積并沒有發(fā)生變化，則為可逆反應(yīng).當(dāng)出現(xiàn)“一邊倒”之后，相同的起始物質(zhì)的摩爾數(shù)的比值也就相同.這就是等效反應(yīng).

例2 可逆反應(yīng)X（g）+Y（g）2Z（g）.該可逆反應(yīng)在固定的容積的容器中進(jìn)行時(shí)，如果容器中充進(jìn)1mol的X和1mol的Y，且在某一個(gè)特定的溫度下實(shí)現(xiàn)平衡，那么此時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)為a%.若向容器中注入1mol的Z，且在相同的溫度下實(shí)現(xiàn)平衡，那么此時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)則為b%.結(jié)合上述條件，對(duì)a和b之間的關(guān)系進(jìn)行判斷.

解析：在這種題型中，參加反應(yīng)的都是氣體.同時(shí)，反應(yīng)發(fā)生前后，這些氣體的體積不會(huì)發(fā)生變化.這種反應(yīng)需要在新的平衡之后實(shí)現(xiàn)等效.因此，在“一邊倒”之后，其對(duì)應(yīng)的物質(zhì)只要等比即可.一旦對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的摩爾數(shù)比例與原有的平衡相同時(shí)，將1mol的Z加入其中，就能發(fā)生完全反應(yīng)，也就生成了0.5mol的X和0.5mol的Y.若投入的總量為第一種投入方法的二分之一，相對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)也會(huì)降低一半，但是化學(xué)反應(yīng)物和生成物的系數(shù)和相等.因此，需要進(jìn)行加壓或者減壓，平衡不移動(dòng).這就是所謂的等效平衡.

二、高中化學(xué)中對(duì)恒溫恒壓條件的運(yùn)用

在恒溫恒壓的前提下，可逆反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)前后的體積改變與否，都是等效.也就是說，在“一邊倒”之后，所有對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的摩爾數(shù)的比值都與原有的平衡是相同的，也就實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的等效反應(yīng).恒溫恒壓條件下發(fā)生反應(yīng).在恒溫恒壓的條件下，不管化學(xué)物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后的體積是否會(huì)發(fā)生改變，發(fā)生反應(yīng)之后都是等效的.在高中化學(xué)課程中，通過對(duì)化學(xué)平衡原理相關(guān)習(xí)題進(jìn)行演練，能讓學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡原理的解題方法及技巧進(jìn)行歸納和總結(jié)，有利于學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡原理的理解，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.在教學(xué)過程中，筆者也是使用這樣的方式，加深學(xué)生對(duì)等效平衡解題方法的理解，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

三、對(duì)化學(xué)平衡原理的拓展練習(xí)

在高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，主要是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程.一個(gè)原理，可以應(yīng)用到其他問題的解決過程中.化學(xué)平衡原理的知識(shí)，也能應(yīng)用到其他方面的學(xué)習(xí)過程中，進(jìn)而對(duì)這個(gè)原理進(jìn)行拓展.

總之，等效平衡知識(shí)是化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容.在高中化學(xué)教學(xué)中，教師要教給學(xué)生一些學(xué)習(xí)和解題的方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

參考文獻(xiàn)

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