論高中化學(xué)中對化學(xué)平衡原理的巧用

楊舒淇

摘要：在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，化學(xué)平衡原理具有深刻意義。在深入研究化學(xué)平衡原理的同時，也需要掌握有效的學(xué)習(xí)與解題方法，從而更加穩(wěn)步地實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)成績的提升。本文分享了高中階段化學(xué)平衡原理的應(yīng)用技巧，希望能夠幫助高中生提高化學(xué)成績以及整體學(xué)習(xí)效果，從而在未來的高考中取得更好的成績。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；化學(xué)平衡；化學(xué)方程式

前言：高中化學(xué)的學(xué)習(xí)不能僅僅限制在理論學(xué)習(xí)上，還應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)化學(xué)理論的應(yīng)用能力與應(yīng)用水平，通過化學(xué)原理的應(yīng)用與技巧的提升，來進(jìn)一步掌握化學(xué)知識，并深化自身對于化學(xué)理論與問題的理解，提高自身的高中化學(xué)學(xué)習(xí)水平，并鍛煉自身的化學(xué)分析能力，切實(shí)提高化學(xué)考試成績。

一、影響化學(xué)平衡原理應(yīng)用效果的原因

在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，我們常常會由于馬虎或者情緒等因素，導(dǎo)致忽略題目中極為重要的信息，如化學(xué)平衡中的化學(xué)符號等。在化學(xué)考試中，一個化學(xué)符號的失誤就有可能造成整體化學(xué)平衡方程無法成立，導(dǎo)致化學(xué)考試的失分。在實(shí)際情況下，許多同學(xué)僅僅能夠初步了解化學(xué)符號，并對其有一定的認(rèn)知，但僅僅將其看做普通的符號，而忽略了其背后的豐富信息，會影響化學(xué)符號的應(yīng)用效果。我們在學(xué)習(xí)與考試的過程中，這種符號認(rèn)知的偏差，可能會導(dǎo)致我們對于物質(zhì)自身的形態(tài)與反應(yīng)式等相關(guān)問題缺少足夠的理解，影響對于化學(xué)平衡原理的應(yīng)用效果，也影響高中化學(xué)學(xué)習(xí)水平與考試成績。另外，同學(xué)們對于化學(xué)平衡原理理解的偏差，也是影響化學(xué)平衡原理無法得以有效應(yīng)用的重要因素。

二、化學(xué)平衡原理在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的妙用

1.直接判斷化學(xué)平衡反應(yīng)的技巧

化學(xué)平衡，是在某些情況下，化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生了可逆反應(yīng)，正反應(yīng)速度與逆反應(yīng)速度相同，且反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，用等式表現(xiàn)為：v（正）=v（逆）。基于此，我們可以充分利用化學(xué)平衡原理來判斷化學(xué)反應(yīng)平衡與否。當(dāng)正反應(yīng)速度與逆反應(yīng)速度相同時，可能會存在化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)濃度變化與化學(xué)鍵的斷裂。例如在進(jìn)行CO2的制備時，CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O，若方程式兩側(cè)反應(yīng)物質(zhì)濃度不變，則確定化學(xué)反應(yīng)平衡。此外，還可以根據(jù)有色物質(zhì)參加或生成化學(xué)反應(yīng)的可逆反應(yīng)體系來判斷化學(xué)反應(yīng)平衡與否，若物質(zhì)顏色變化停止，則可以判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡效果[1]。

2.在制備氨氣方面

實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的常見方式有：2NH4Cl+Ca（OH） △2 CaCl2+2NH3+2H2O

而工業(yè)合成氨氣則通過N2+2H2 催化劑2NH3，但同時，還存在一些其他的氨氣制備方式：

①以銨鹽與堿進(jìn)行加熱制備氨氣，通常采用的銨鹽為NH4Cl，常用的堿類物質(zhì)為Ca（OH）2，這兩種物質(zhì)均為固體，在其進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，應(yīng)當(dāng)將試管適當(dāng)傾斜；

②對濃氨水進(jìn)行加熱，加快水分蒸發(fā)以制備氨氣；

③將濃氨水中增加堿類物質(zhì)或者生石灰以制備氨氣，其化學(xué)方程式為：

NH3+H2O 催化劑NH3·H2O 催化劑HN4++OH-

在以上方程式中，氨氣的制備方式就是利用可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。在利用銨鹽與堿類物質(zhì)制備氨氣的時候，使用NH4Cl與Ca（OH）2固體的目的在于減少含水量，并通過加熱來加速氨氣的逸出，并實(shí)現(xiàn)化學(xué)平衡的左移。在固態(tài)氫氧化鈉中滴入濃氨水，氫氧化鈉在水的作用下會產(chǎn)生放熱反應(yīng)，減少含水量，并產(chǎn)生大量的OH-，從化學(xué)平衡原理的角度來說，也有利于化學(xué)平衡的左移。因此，上述化學(xué)方程式可以表示為CaO+NH3·H2O=Ca（OH）2+NH3↑，在實(shí)驗(yàn)室中也可以用于氨氣的制備，是化學(xué)平衡原理在高中化學(xué)中的典型應(yīng)用。

3.在制備工業(yè)粗硅方面

在工業(yè)粗硅的制備方面，可以通過C來對SiO2起到還原效果，其化學(xué)方程式為：2C+SiO2 高溫2CO↑+Si，但在這個方程式中，非金屬物質(zhì)與我們所學(xué)到的非金屬C與Si活動順序（C>Si）相互沖突，這種情況給許多同學(xué)帶來了困擾與疑惑。實(shí)際上，產(chǎn)生這種情況的原因，就在于以上反映當(dāng)中，CO為氣體形態(tài)，化學(xué)反應(yīng)過程中CO不斷生成并不斷脫離，化學(xué)平衡向右側(cè)轉(zhuǎn)移，才得以實(shí)現(xiàn)這一化學(xué)反映現(xiàn)象。

除了這種情況，許多化學(xué)反應(yīng)都會存在一定程度的可逆現(xiàn)象，對化學(xué)反應(yīng)生成物的特殊性質(zhì)進(jìn)行分析，并使之脫離化學(xué)反應(yīng)體系，就更加容易理解化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，例如：SiO2+Na2CO3 高溫Na2SiO3+CO2↑、Na+KCl 高溫K↑+NaCl等。

4.弱電解質(zhì)電離與鹽類水解問題

在對弱電解質(zhì)的電離與鹽類水解問題進(jìn)行解析時，也可以充分運(yùn)用化學(xué)平衡原理。例如，假設(shè)某醋酸溶液中的電離平衡，其濃度為0.1mol/L，電離平衡公式為：CH3COOH=CH3COO～+H+，向其中加入水進(jìn)行稀釋，其c（C3COOH）、c（CH3COO～）、c（H+）等被減數(shù)減小，類似于氣體反應(yīng)減小壓強(qiáng)一樣，該化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)平衡向右側(cè)進(jìn)行移動，直到達(dá)成新的平衡，這時c（C3COOH）、c（CH3COO～）、c（H+）都會有所減小。

5.溫度因素對于化學(xué)平衡移動的影響

以化學(xué)試題為例，以幫助理解溫度因素對于化學(xué)平衡移動的影響：

在溫度隔絕的環(huán)境下，某密閉容器中，N2+3H2=2NH產(chǎn)生放熱反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)式兩側(cè)達(dá)成化學(xué)平衡時，其溫度可以假設(shè)為T1，待溫度升高為T2，則化學(xué)平衡的移動方向?yàn)槟娣磻?yīng)的方向。達(dá)到新的化學(xué)平衡時，這一化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中的溫度假設(shè)為T3，則三個階段溫度之間的關(guān)系為T2>T3>T1，與原來的化學(xué)平衡相比，該化學(xué)反應(yīng)體系的溫度依舊較高，化學(xué)平衡的移動，其結(jié)果是降低了溫度的大幅度變化。相反，化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)溫度的變化，也會影響化學(xué)平衡的移動[2]。

結(jié)語：對我們高中生來說，高中化學(xué)是難度較高的一門重要學(xué)科，涉及到的理論知識十分廣泛，存在較多重點(diǎn)難點(diǎn)。其中，化學(xué)平衡是學(xué)習(xí)與考試的重點(diǎn)內(nèi)容之一，需要我們明確自身導(dǎo)致化學(xué)平衡原理的應(yīng)用效果較差的原因，并進(jìn)一步加深對于化學(xué)平衡原理的理解能力，學(xué)習(xí)直接判斷化學(xué)平衡反應(yīng)的方法，并充分把握高中化學(xué)中化學(xué)平衡原理的應(yīng)用技巧。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭向東. 化學(xué)平衡在高中化學(xué)中的另類應(yīng)用[J]. 中學(xué)生數(shù)理化：高二版， 2012（9）.

[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（9）：29-29.

（作者單位：湖南省懷化市鐵路第一中學(xué)418000）endprint