文/周奎+張忠
摘 要:化學平衡是安徽高考中的重要內容。主要介紹化學反應是否處于平衡狀態的兩種常見判斷方法:一個是利用平衡定義判斷,另一個是某些“物理量”的變化來判斷。
關鍵詞:化學平衡狀態;判斷依據;物理量
化學平衡是高中化學的重點內容,同時也是高中化學的一大難點,在高中化學教材選修4《化學反應原理》中占據了整整第二章一章的內容,從教材安排的篇幅來看,化學平衡內容是高中化學的一個重要內容,因此化學平衡內容在每年的高考中一定會有所體現。從近幾年的安徽高考理綜化學部分來看,化學平衡知識是每年的必考內容,但每年所涉及的內容并不一樣,基本上是對化學平衡主要內容的考查。而化學平衡狀態的判斷是一種常見的考查形式,下面是我在復習化學平衡狀態判斷的教學中的個人體會。
首先從化學平衡的定義入手,讓學生先明白什么是化學平
衡?(化學平衡的定義:在一定條件下對于可逆反應來說,當正逆反應速率相等,各反應物和生成物的濃度不再隨時間的變化而發生變化的狀態叫做化學平衡狀態,簡稱化學平衡。)然后去分析平衡的定義,從中找出下面的兩種常見的判斷依據:
(1)看同一物質表示的正逆反應速率是否相等;
(2)各物質的含量(濃度、質量、質量分數、體積分數)是否
固定。
例1.在一定條件下,將3mol H2和1mol N2充入一定體積的密閉容器中,保持容器的溫度不變,下列敘述中能說明3H2(g)+N2(g)?壙2NH3(g)達到化學平衡的是()
A.反應一段時間后,容器中C(H2):C(N2)=3:1
B.斷裂3mol H-H鍵的同時形成6mol H-N鍵
C.2V(H2)正=3V(NH3)逆
D.容器內各物質的質量分數不變
正確答案:C、D。
解析:反應是否達到平衡與容器內各物質的濃度比值無關,A錯;斷裂H-H和形成6H-N都是指正向進行,無論是否平衡,始終成立,B錯;不同物質的正逆反應速率之比等于計量系數之比時反應處于平衡狀態,C正確;各物質的含量(包括百分含量)不變時達到平衡狀態,D正確。
例2.在一定溫度下,將2mol SO2和1mol O2充入一定體積的密閉容器中,下列敘述中能說明2SO2(g)+O2(g)?壙2SO3(g)達到化學平衡的是()
A.反應一定時間后,氣體的密度保持不變
B.反應一定時間后,容器內的壓強保持不變
C.反應一定時間后,氣體平均相對分子質量保持不變
D.反應一段時間后,容器中2V(SO2)正=V(O2)逆
具體分析:由于反應所涉及的物質都是氣體,所以氣體總質量不變,而容器體積不變,密度始終是個定值,A錯;該反應是反應前后氣體分子數發生變化的反應,而且容器體積不變,所以無論正向進行,還是逆向進行,壓強都會發生變化,當壓強不變時即達到了化學平衡,B正確;氣體總質量不變,無論正向進行,還是逆向進行,氣體物質的量都會發生變化,所以氣體平均相對分子質量會隨反應的進行而發生變化,當不變時即達到平衡,C正確。
正確答案:B、C、D。
讓學生思考這些物理量具有什么樣的特點時才可以作為判斷平衡的依據,學生分組討論、研討,然后由教師匯總得出結論:對于壓強、密度、平均相對分子質量等物理量能否作為判斷平衡的依據,關鍵是看“這個量是否隨化學反應向某個方向進行而發生單一的變化”,若隨反應向某個方向進行始終不變,則不能作為依據,反之,若隨反應向某個方向進行而發生變化則可作為判斷平衡的依據。
反饋練習:
1.可逆反應2NO2(g)?壙N2O4(g)在恒容密閉容器中進行,下列哪一項不隨時間變化可說明反應達到平衡()
A.容器內壓強
B.氣體平均相對分子質量
C.各組分濃度
D.混合物顏色
E.混合物密度
F.υ(NO2)∶υ(N2O4)=2∶1
答案:A、B、C、D。
編輯 郭曉云
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