談“化學(xué)平衡標(biāo)志判斷”

徐巧蘭

摘 要：高中化學(xué)中的化學(xué)平衡知識是教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容，在高考化學(xué)中它的分值也占有較高的比重。在浙江省的學(xué)考（選考）中都會出現(xiàn)一題跟“化學(xué)平衡標(biāo)志判斷”相關(guān)的選擇題。要解決這道題目，就要掌握一些判斷方法以及與之相關(guān)的解題技巧。結(jié)合歷次真題及模擬題總結(jié)了一些解答化學(xué)平衡標(biāo)志判斷的方法，以幫助學(xué)生能更好地理解和解決這道題目。

關(guān)鍵詞：化學(xué)平衡；標(biāo)志；判斷方法

一、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法

根據(jù)蘇教版必修2課本中的關(guān)于化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的兩個(gè)基本判斷依據(jù)：v正=v逆，反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變，變化為兩個(gè)判斷方法：

（一）逆向相等

v正=v逆，即正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，但要注意如果是用不同的物質(zhì)表示的速率，應(yīng)按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)后再比較。

了解了這種最直接的判斷方法后設(shè)計(jì)了這樣一道題目供同學(xué)們鞏固。能說明反應(yīng)N2（g）+3H2（g）？葑2NH3（g）為平衡狀態(tài)的為

：

①v正（N2）=v逆（N2）

②2v正（H2）=3v逆（NH3）

③v（N2）∶v（H2）∶v（NH3）=1∶2∶3

④單位時(shí)間內(nèi)，每生成1molN2就生成2molNH3。

⑤單位時(shí)間內(nèi)，每消耗nmolN2就生成3nmolH2。

⑥單位時(shí)間內(nèi)，每消耗1molN2就消耗3molH2。

⑦單位時(shí)間內(nèi)，每斷開1molN≡N鍵就形成3molH-H鍵。

⑧單位時(shí)間內(nèi)，每形成3molH-H鍵就形成6molN-H鍵。

⑨單位時(shí)間內(nèi)，每斷開1molN≡N鍵就形成6molN-H鍵。

（二）變量不變

如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)它不變時(shí)就為平衡狀態(tài)，但如果一個(gè)量隨反應(yīng)進(jìn)行一直不變，那么這個(gè)量就不能作為是否達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。

如對于2018年4月浙江的這道選擇題可以采取這樣的方法得出答案，題目如下：

反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g）？葑ΔH<0，若在恒壓絕熱容器中發(fā)生，下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是（ ）

A.容器內(nèi)的溫度不再變化

B.相同時(shí)間內(nèi)，斷開H-H鍵的數(shù)目和生成N-H鍵的數(shù)目相等

C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化

D.容器內(nèi)氣體的濃度c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）=1∶3∶2

引導(dǎo)學(xué)生從“逆向相等”和“變量不變”這兩種方法去進(jìn)行判斷，AC選項(xiàng)考我們的是變量不變故我們看A選項(xiàng)是正確的，因?yàn)樵谶@道題目中溫度是在發(fā)生改變的，而C選項(xiàng)中的壓強(qiáng)一直是不變的；B選項(xiàng)考查的是逆向相等，但斷開H-H鍵和生成N-H鍵都是正向進(jìn)行的，故不能作為判斷依據(jù)；而D選項(xiàng)不能作為判斷依據(jù)。

二、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)要注意的問題

在進(jìn)行平衡判斷時(shí)我們運(yùn)用的主要是兩種方法，但在時(shí)間中發(fā)現(xiàn)，很多同學(xué)的難點(diǎn)在于用“變量不變”作為判斷依據(jù)時(shí)，不知道哪些量是變量，而哪些不是變量，所以我們還要注意審題。

（一）注意“兩審”

一審題干條件，是恒溫恒容、恒溫恒壓、恒壓絕熱，還是其他的情況；二要審反應(yīng)的特點(diǎn)，全部是氣體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)，是有固體參與的等體積反應(yīng)還是非等體積反應(yīng)。

為了使學(xué)生能夠深刻地理解這種方法，設(shè)計(jì)了這樣一道練習(xí)：

在一恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2（g）+O2（g）？葑2SO3（g）。下列說法能夠證明上述反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（ ）

①各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再改變

②SO2、O2、SO3的濃度之比為2∶1∶2

③SO2的轉(zhuǎn)化率不再改變

④SO3的體積分?jǐn)?shù)不再改變

⑤混合物的總質(zhì)量不再改變

⑥混合氣體的密度不再改變

⑦混合物的顏色不再改變

⑧混合物的平均摩爾質(zhì)量不再改變

⑨絕熱容器中反應(yīng)體系的溫度不再改變

⑩恒溫容器中混合氣體的壓強(qiáng)一定

（二）不能作為“標(biāo)志”的五種情況

1.反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

2.恒溫恒容下體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化。

3.全是氣體參與體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化。

4.全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。

5.只有一種氣體參加的反應(yīng)，恒容氣體的密度保持不變。

再以一道題目來鞏固平衡判斷中要注意的問題。

以下三個(gè)反應(yīng)均在恒容密閉容器中進(jìn)行：①2NO2（g）？葑2NO（g）+O2（g）

②H2O（g）+CO（g）？葑H2（g）+CO2（g）

③4H2O（g）+Fe（s）？葑4H2（g）+Fe3O4（s）

以下說法能判斷上述哪些反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)（用序號填空）

（1）各物質(zhì)的濃度不再改變： ；

（2）氣體的總壓強(qiáng)不再改變： ；

（3）氣體的總質(zhì)量不再改變： ；

（4）氣體的密度不再改變： ；

（5）平均相對分子質(zhì)量不再改變： 。

化學(xué)平衡狀態(tài)判斷都出現(xiàn)在前15題選擇題的其中一題，一定要拿下這道題目。因此，在平時(shí)的復(fù)習(xí)中要求老師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生這種變與不變的思想，才能讓學(xué)生在自己做題時(shí)做到心中不亂，有的放矢。

參考文獻(xiàn)：

唐琴.核心素養(yǎng)的學(xué)科構(gòu)建[J].江蘇教育研究，2016（11）：24-26.

編輯 趙飛飛