試論高中化學(xué)中對化學(xué)平衡原理的巧用

蔡文俠

摘要：本文以高中化學(xué)學(xué)習(xí)為研究視角，針對高中化學(xué)學(xué)習(xí)中對化學(xué)平衡原理的應(yīng)用展開分析討論，首先分析了化學(xué)平衡的幾種常見判斷方法，然后討論了如何將化學(xué)平衡原理應(yīng)用到學(xué)習(xí)實踐中。期待為進(jìn)一步提高化學(xué)學(xué)習(xí)效率提供參考。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；學(xué)習(xí)；化學(xué)平衡原理

前言：

化學(xué)平衡原理也被稱之為“勒夏特列”原理，是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的基本原理與規(guī)律，通過對化學(xué)平衡原理的有效應(yīng)用可以使得各類問題迎刃而解，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效率。文章總結(jié)了一些日常學(xué)習(xí)中的技巧與方法，希望可以為同學(xué)們的學(xué)習(xí)帶來幫助。

1 化學(xué)平衡的判斷方法

1.1 容量恒定

首先要假設(shè)一個容器的容量是恒定狀態(tài)的，同時在這個容器內(nèi)部的氣體總壓強也是相對穩(wěn)定的，通過這樣的假設(shè)就可以將某一化學(xué)反應(yīng)判定為平衡的態(tài)勢。例如，在氧氣與氨氣相結(jié)合之后會形成水和二氧化碳這一化學(xué)反應(yīng)中，基于質(zhì)量守恒定律，如果容器的容量處于恒定狀態(tài)，那么混合氣體的質(zhì)量不會發(fā)生變化，同時容器的體積也是不會發(fā)生變化的，基于此，我們就可以判斷出混合氣體的密度處于不變，這也就是化學(xué)反應(yīng)的平衡。

1.2 溫度恒定

在說明化學(xué)平衡的時候可以利用反應(yīng)過程中溫度的變化這一因素。在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，一般都會存在放熱或者吸熱的現(xiàn)象，如果物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)溫度始終恒定，那么就可以說明這一化學(xué)反應(yīng)處于平衡[1]。

1.3 可逆反應(yīng)

如果在一個化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中可以出現(xiàn)有色物質(zhì)，或者這一化學(xué)反應(yīng)通過了有色物質(zhì)的參與，同時屬于可逆反應(yīng)的類型，那么如果顏色不變的情況下就可以判定其處于平衡。例如，二氧化錳與鹽酸反應(yīng)之后會形成水、氯氣、氯化錳。在實驗操作的過程中，我們可以清晰的發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的兩側(cè)都存在著有色物質(zhì)，所以在發(fā)現(xiàn)黃綠色的氯氣的顏色不在發(fā)生改變的時候，就可以判定這一化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)處于平衡的狀態(tài)[2]。

1.4 分子質(zhì)量

如果在一個化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，總氣體分子的密度不在發(fā)生改變的時候，就可以判斷這一化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。這一判斷方法在高中化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中最為常見，在解答相關(guān)問題的時候可以利用氣體平均分子量恒定這一原理。

1.5 圖像法

在可逆反應(yīng)當(dāng)中，實驗的環(huán)境以及各類型催化劑參與其中都會使得化學(xué)反應(yīng)的過程受到一定的影響，使得反應(yīng)正向或者逆向推進(jìn)。此時，我們就可以根據(jù)相關(guān)的圖像對反應(yīng)的平衡狀態(tài)進(jìn)行有效的判斷。例如，在一個圖像當(dāng)中，縱坐標(biāo)表示的是反應(yīng)的速率，所以當(dāng)斜率大的時候或者曲線陡峭的時候就說明反應(yīng)正在加速；當(dāng)反應(yīng)達(dá)到一定階段的時候，斜率就會變?yōu)榱?，這時這個化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡的狀態(tài)。

2 化學(xué)平衡原理在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用研究

2.1 平衡移動

化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)是一個相對的狀態(tài)，所以其在特定的條件下才能存在。如果化學(xué)反應(yīng)的外部環(huán)境發(fā)生改變，那么這個平衡狀態(tài)將會立刻消失，取而代之的是一種新的平衡，這時平衡的參數(shù)就會發(fā)生改變。結(jié)合化學(xué)平衡原理，在這個化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中所生成的物質(zhì)的濃度積以及反應(yīng)物的濃度積之間的比值就會發(fā)生變化，這時反應(yīng)商與平衡參數(shù)相比就會發(fā)生改變，從而也就生成了一個新的平衡。當(dāng)反應(yīng)商小于平衡參數(shù)的時候，說明化學(xué)反應(yīng)處于正向，如果反應(yīng)商大于平衡參數(shù)的時候，就說明化學(xué)反應(yīng)處于逆向的狀態(tài)。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)

在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中應(yīng)用到的平衡主要包括氧化還原平衡、配位平衡、沉淀溶解平衡和酸堿平衡。這四個平衡原理在本質(zhì)上來看都屬于離子反應(yīng)的范疇，但是在學(xué)習(xí)過程中的側(cè)重點是不盡相同的。其中氧化還原平衡一般出現(xiàn)在電化學(xué)當(dāng)中，集中考察的是在不同電極電勢的環(huán)境下去計算標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的方法，從而判斷化學(xué)反應(yīng)的方向；配位平衡主要考察的是在解答相關(guān)化學(xué)問題的過程中，我們對于配合物分解與趨勢等相關(guān)知識的掌握情況；沉淀溶解平衡集中考察的是，如果在某一個溶液當(dāng)中存在著多種離子，那么沉淀溶解與生成的影響因素是什么；酸堿平衡集中考察的是在酸堿反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中溶液酸堿值的大小，也就是在某一化學(xué)反應(yīng)體系當(dāng)中質(zhì)子的情況。

2.3 多重平衡

多重平衡適用于難度較高的化學(xué)問題的解答。若想進(jìn)一步提高高中化學(xué)的學(xué)習(xí)效率，我們必須要深化的掌握多重平衡，認(rèn)知化學(xué)反應(yīng)的方向狀態(tài)以及反映的限度等，同時還要區(qū)分多重平衡之間的區(qū)別，以及多重平衡之間的聯(lián)系。例如，在解答與氧化反應(yīng)相關(guān)的練習(xí)中，我們應(yīng)該思考在氧化還原反應(yīng)當(dāng)中是不是存在著還原劑、氧化劑的歧化反應(yīng)。如果在日常練習(xí)與考試的過程中，遇到了多重反應(yīng)的相關(guān)問題，切記不要驚慌失措，結(jié)合題目當(dāng)中的已知條件，對反應(yīng)類型進(jìn)行有效的分析，記住在多重平衡反應(yīng)當(dāng)中一定會存在著很多個簡單電費平衡，這些簡單平衡反應(yīng)的平衡常數(shù)商或者平衡常數(shù)積都是與平衡常數(shù)對應(yīng)的。

3 結(jié)語

綜上所述，在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中有效利用化學(xué)平衡原理可以使得復(fù)雜的問題變得簡單，可以實現(xiàn)解答問題效率的提升。希望文章的闡述可以為廣大高中生學(xué)習(xí)化學(xué)知識提供一定的參考與借鑒，進(jìn)而全面提高學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]許修齊.淺析高中化學(xué)中對化學(xué)平衡原理的巧用[J].云南化工，2018，45（02）：250-251.

[2]王一帆.高中化學(xué)中對化學(xué)平衡原理的巧用研究[J].化工管理，2016（09）：29+50.