“割、補(bǔ)豆腐塊法”巧解化學(xué)平衡問(wèn)題

李小燕

【摘要】化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)三大理論之一，具有抽象性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)。平衡移動(dòng)和相關(guān)計(jì)算是化學(xué)平衡中的難點(diǎn)，為解決這一難點(diǎn)，引入“等效平衡”這一思維方法，但多數(shù)學(xué)生很難理解，更不能靈活應(yīng)用“等效平衡”原理分析問(wèn)題、解決問(wèn)題?！案睢⒀a(bǔ)豆腐塊法”來(lái)源于生活，簡(jiǎn)單易懂，可使復(fù)雜的化學(xué)平衡問(wèn)題圖像化、直觀化，能極大提高解題效率。

【關(guān)鍵詞】割、補(bǔ)豆腐塊法 等效平衡 化學(xué)平衡

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）22-0169-02

一、等效平衡

在一定條件下，可逆反應(yīng)無(wú)論采取何種途徑，即無(wú)論反應(yīng)從正反應(yīng)方向還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，無(wú)論是將反應(yīng)物一次性投入還是分批投入，只要達(dá)到平衡后，各相同組分的百分含量相同，就視為等效平衡。這里的百分含量，可以是物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，也可以是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

學(xué)生應(yīng)用“等效平衡”原理解題的前提是：必須牢記在恒溫恒容、恒溫恒壓下建立等效平衡的條件，顯然這不符合學(xué)習(xí)的一般過(guò)程，學(xué)生只能短時(shí)間記憶，不能因題解題、靈活應(yīng)用，為了彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，本文引入了“割、補(bǔ)豆腐塊法”。

二、“割、補(bǔ)豆腐塊法”

（一）原理分析：

做豆腐時(shí)，如果配料相同，制作工藝相同，所做豆腐的口味是相同的。從化學(xué)角度看，口味相同是豆腐中各組分百分含量相同的宏觀體現(xiàn)，各組分的百分含量不隨豆腐量的多少而變化，是一個(gè)定值，這和“等效平衡”中的“等效”是同一含義，因此“等效平衡”問(wèn)題可用更加生活化、形象化的“割、補(bǔ)豆腐塊法”加以解決。

豆腐塊“割、補(bǔ)”過(guò)程如下圖所示：

在割、補(bǔ)的過(guò)程中，各組分的百分含量保持不變。對(duì)于處于平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，在割、補(bǔ)的過(guò)程中化學(xué)平衡不移動(dòng)，即處于“等效平衡”狀態(tài)，各組分的百分含量保持不變。

（二）解題過(guò)程：

1.確立參照標(biāo)準(zhǔn)：選題干中已知狀態(tài)為參照標(biāo)準(zhǔn)。

2.按照化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，用“一邊倒”的方法將問(wèn)題中所給物質(zhì)的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為參照標(biāo)準(zhǔn)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量。

3.用“割、補(bǔ)豆腐塊法”對(duì)“一邊倒”后的體系進(jìn)行“割或補(bǔ)”，使各物質(zhì)的物質(zhì)的量與參照標(biāo)準(zhǔn)中各相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等（或某幾種物質(zhì)的物質(zhì)的量與參照標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等）為止。

4.增大或減小外界大氣壓，使“割、補(bǔ)”后體系所占體積為參照標(biāo)準(zhǔn)中的體積，以“割或補(bǔ)”所得中間狀態(tài)為橋梁，依據(jù)勒夏特列原理可判斷：某條件下的建立的平衡狀態(tài)與參照標(biāo)準(zhǔn)中的平衡狀態(tài)是否處于等效狀態(tài)。

三、“割、補(bǔ)豆腐塊法”在化學(xué)平衡中的應(yīng)用

在割取、減壓的過(guò)程中，平衡不移動(dòng)，所以A選項(xiàng)平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)仍為x。

在割取、減壓的過(guò)程中，平衡不移動(dòng)，加入1molH2O至參照標(biāo)準(zhǔn)，平衡正向移動(dòng)，CO的量減小，氣體總量增多，所以B選項(xiàng)平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x。

在補(bǔ)、加壓過(guò)程中，化學(xué)平衡不移動(dòng)，CO的體積分?jǐn)?shù)不變，取出0.1molH2O至參照標(biāo)準(zhǔn)，平衡逆向移動(dòng)，CO的量增多，氣體總量減少，CO的體積分?jǐn)?shù)增大，所以C選項(xiàng)平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)小于x。

D選項(xiàng)：一邊倒后容器中有1molCO和2molH2O（g），與參照標(biāo)準(zhǔn)完全一致，CO的體積分?jǐn)?shù)仍為x。

通過(guò)上述例題我們可以看到，用“割、補(bǔ)豆腐塊法”解決化學(xué)平衡問(wèn)題，過(guò)程簡(jiǎn)單明了，只須選取參照標(biāo)準(zhǔn)，畫(huà)圖進(jìn)行“割或補(bǔ)”至問(wèn)題中某些量與參照標(biāo)準(zhǔn)一致，再結(jié)合勒夏特列原理，就可判斷問(wèn)題中化學(xué)平衡與參照標(biāo)準(zhǔn)是否處于等效平衡狀態(tài)，進(jìn)而解決各種問(wèn)題。用“割、補(bǔ)豆腐塊法”解題，可使抽象性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)的化學(xué)平衡問(wèn)題圖像化、直觀化，降低解題難度，提高解題效率。

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