對(duì)化學(xué)中物質(zhì)平衡原理的巧用解析

◎ 葉子昂

隨著新課改的執(zhí)行，化學(xué)在高考中的考查形式由關(guān)注成績(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楦⒅啬芰?。因此，高中生在化學(xué)學(xué)習(xí)中要重點(diǎn)學(xué)習(xí)化學(xué)中物質(zhì)平衡原理的本質(zhì)。物質(zhì)平衡原理是高中化學(xué)中非常重要的一個(gè)版塊，也是化學(xué)課程中不可或缺的一部分知識(shí)點(diǎn)。這部分化學(xué)知識(shí)對(duì)每個(gè)學(xué)生而言都是重難點(diǎn)，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生能力的一個(gè)考驗(yàn)。

一、高中化學(xué)中物質(zhì)平衡原理內(nèi)容簡(jiǎn)介

物質(zhì)平衡原理中最具有代表性的一個(gè)難點(diǎn)就是“可逆反應(yīng)”，即當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，雖然反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生，但是反應(yīng)物和生成物的各種特性不再變化，反應(yīng)物和生成物的量也保持恒定，整體反應(yīng)體系趨于平衡穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)正逆反應(yīng)的速率是相等的，整個(gè)反應(yīng)體系中所有成分都不再發(fā)生變化。

二、高中化學(xué)中物質(zhì)平衡原理的巧用推薦

1.科學(xué)地評(píng)判化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)

無(wú)論是做題還是聽(tīng)課，只要我們科學(xué)地判定一個(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡，就可以高效率地幫我們完成解答和聽(tīng)課難點(diǎn)。因此，要學(xué)會(huì)巧用化學(xué)中的物質(zhì)平衡原理，這樣不但可以幫助我們認(rèn)清反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和本身，還可以幫助我們利用已有知識(shí)評(píng)判各個(gè)物質(zhì)的狀態(tài)以及反應(yīng)程度。另外，在物質(zhì)平衡原理的應(yīng)用中還需要我們掌握各種物質(zhì)的量的濃度的計(jì)算方法，這是化學(xué)中最常見(jiàn)的考點(diǎn)。而物質(zhì)平衡中的可逆反應(yīng)比較復(fù)雜，需要我們綜合多種信息評(píng)判反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，比如反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)中各種物質(zhì)的比值等，唯有細(xì)細(xì)分析這些參數(shù)，才能得知可逆反應(yīng)在某一時(shí)刻、某一狀態(tài)下的反應(yīng)程度。在實(shí)際做題中，對(duì)于反應(yīng)物和生成物顏色不一樣，我們可以通過(guò)反應(yīng)過(guò)程中顏色的變化判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，比如對(duì)于2NO2N2O4的可逆反應(yīng)，NO2是紅棕色，N2O4是無(wú)色，我們可以通過(guò)顏色初步判定反應(yīng)是否平衡；對(duì)于反應(yīng)物或生成物中有固體的或氣體的，可以通過(guò)物質(zhì)不再增加或減少以及整個(gè)反應(yīng)體系壓強(qiáng)變化來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，比如對(duì)于N2+3H22NH3可逆反應(yīng)，反應(yīng)體系中只有氣體，但反應(yīng)物和生成物的計(jì)量數(shù)不等，故可以根據(jù)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。當(dāng)然，不同的可逆反應(yīng)所處環(huán)境不同，故判斷平衡的標(biāo)準(zhǔn)也千差萬(wàn)別，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中還要考慮恒壓、恒容、恒溫等外在條件，唯有明確各種已知條件，才能更好地著手分析反應(yīng)，進(jìn)而解答相關(guān)平衡問(wèn)題。比如，密閉容器內(nèi)氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)，一段時(shí)間后容器中壓強(qiáng)不再改變，則可初步判定該反應(yīng)正達(dá)到平衡狀態(tài)。

2.全面解析化學(xué)物質(zhì)平衡原理

隨著新課改的執(zhí)行，化學(xué)在高考中的難度有所加深，它更多考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力?；瘜W(xué)平衡原理作為該門(mén)課程的重要內(nèi)容，對(duì)學(xué)生分析能力的要求只增不減。因此，我們必須全面分析化學(xué)物質(zhì)平衡原理，從本質(zhì)看問(wèn)題，把握其內(nèi)在規(guī)律，然后舉一反三地應(yīng)用這種規(guī)律，在不斷積累分析中提升自己的能力。在平時(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)中，多把重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理上，對(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)生的原理探索少之又少，甚至直接忽略，這種學(xué)習(xí)方法有點(diǎn)本末倒置。我們需要借助課本以及各種輔助材料在實(shí)驗(yàn)前就對(duì)化學(xué)物質(zhì)平衡概念加以了解，然后自己適當(dāng)做些筆記歸納相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，最后再做實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)，這種由淺及深、有理論到實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式更能給學(xué)生留下深刻印象，并且有利于學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)反應(yīng)本身。需要注意的一點(diǎn)：可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物和生成物作為不能完全轉(zhuǎn)換的物質(zhì)，我們?cè)诮獯鹣嚓P(guān)問(wèn)題時(shí)，可以充分利用這一點(diǎn)明確自己的思路，找準(zhǔn)反應(yīng)中多種變化物質(zhì)，理清它們之間的相互關(guān)系。比如對(duì)于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)這個(gè)可逆反應(yīng)，整個(gè)體系中一直共存有反應(yīng)物和生成物，所以在列平衡時(shí)的三段式時(shí)要注意不同產(chǎn)物的物質(zhì)的量濃度的變化，沒(méi)有哪個(gè)濃度在平衡時(shí)會(huì)是零，這一點(diǎn)在實(shí)際計(jì)算中大家要記清楚。

3.強(qiáng)化個(gè)人的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

化學(xué)中的物質(zhì)平衡經(jīng)常因外界因素的改變而被打破，所以這種平衡并不是永久的。為了掌握它的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，我們需要有非常扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)，為此，我們要不斷強(qiáng)化個(gè)人的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，銘記一些必要的平衡知識(shí)點(diǎn)，比如：(1)對(duì)于反應(yīng)物或生成物中有氣體參與的反應(yīng)，如果反應(yīng)化學(xué)方程式中，等號(hào)前后氣體分子數(shù)沒(méi)有變化，則即使總壓強(qiáng)變化，平衡也不會(huì)移動(dòng)，如CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)；(2)對(duì)于稀有氣體通入原本平衡的反應(yīng)體系中，要根據(jù)具體情況來(lái)判斷其是否會(huì)影響化學(xué)平衡；(3)對(duì)于恒溫、恒容下的平衡，若通入稀有氣體，盡管影響體系壓強(qiáng)變化，但因?yàn)橄∮袣怏w的加入沒(méi)有對(duì)原物質(zhì)組成及體系造成影響，即沒(méi)有產(chǎn)生構(gòu)成反應(yīng)物和生成物的壓強(qiáng)變化因素，故不會(huì)影響化學(xué)平衡。當(dāng)題目中的條件改變引起化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)，我們要及時(shí)聯(lián)想到相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，靈活采用化學(xué)平衡原理對(duì)相關(guān)異?，F(xiàn)象進(jìn)行描述和分析，從而解釋問(wèn)題原因。

總而言之，化學(xué)平衡原理對(duì)于高中生而言是一個(gè)重難點(diǎn)。要想理解并掌握這部分知識(shí)點(diǎn)，我們必須強(qiáng)化個(gè)人的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，整體把握題目中化學(xué)反應(yīng)涉及的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，全面解析化學(xué)物質(zhì)平衡原理，科學(xué)地評(píng)判化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，在不斷地學(xué)習(xí)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與不足，從而準(zhǔn)確把握其原理，提升學(xué)習(xí)能力。