鄔守軼
【摘? ? 要】化學反應速率和化學平衡是高二化學非常重要一塊內容,主要要求我們了解化學反應可逆性以及了解化學反應速率和化學平衡兩者存在的聯系。這一課時內容對于我們來說難度比較大,我認為只要理解化學反應速率以及化學平衡的含義,就能攻克這一知識點。因此,我將從“化學反應速率及其影響因素的實驗探究問題”、“突破化學平衡”以及“全面突破化學平衡常數及轉化率”三個角度對復習化學反應速率和化學平衡提幾點我的復習經驗。
【關鍵詞】高二化學? 反應速率? 化學平衡
中圖分類號:G4? ? ? 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2020.05.077
化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的。化學反應速率的研究對象是所有的化學反應(包括可逆反應)[1]。而化學平衡關鍵在于給定條件下能否推出“變量”達到不變。化學反應速率和化學平衡放置于一起進行學習,說明這兩者之前存在著聯系。兩種化學物質混合進行化學反應,而判斷兩者化學反應是否平衡關鍵在于化學反應中給定的量,最終是否發生改變。化學反應速率及化學平衡速率內容中,圖像起到非常重要作用,要求我們對反應速率的含義及其影響有一個非常深刻的理解,當然也要求我們理解化學速率的圖像,起到舉一反三的效果。
一、化學反應速率及其影響因素的實驗探究問題
我認為化學反應速率考題主要以計算題的形式出現,而化學反應速率則包括非常重要的計算公式:v(B)=△c(B)/△t=(△n(B)/V)/△t。我對這個公式進行簡單的解剖:這個公式有一定的局限性,在應用時有幾個注意點:(1)濃度的變化只適用于氣體和溶液當中的溶質,不適合固體和純溶液。(2)化學反應速率是某段時間內的平均反應速率,而不是即時速率,而且在計算時化學反應速率一定是正值,我們可以用此方法進行檢驗。(3)同一反應不同的反應物質表示反應速率時,數值可能各不相同,但是意義是相同的。可以得到不同物質表示的反應速率比等于其化學計數量之比。(4)計算反應速率時,若給出的是物質的量的變化值,要轉化成物質的量的濃度變化值,再進行計算。(5)對于可逆反應來說,通常計算的是正、逆反應抵消以后的總反應速率,當達到平衡時,總反應速率一定是0。影響化學反應速率有四大因素:分別是濃度、溫度、壓強、催化劑,當然反應物的顆粒大小對化學反應速率也有一定影響。(1)濃度對氣體或者液體參考的反應都會產生影響,符合“濃快稀慢”的原理。(2)壓強增大,氣體體積縮小,反應物的濃度增大,反應速率增大。(3)溫度升高,反應速率增大。(4)催化劑能改變化學反應速率,但是不能使本來不能發生的反應變成可以發生的反應。
二、突破化學平衡
這一課時的內容不僅需要我們掌握濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動的影響。同時還要了解化學反應的可逆性、理解化學平衡的涵義、掌握化學平衡與反應速率之間的內在聯系。判斷化學反應是否達到平衡狀態,最重要的一點就是找到變量和不變量。我們可以找到“兩類標志”:(1)絕對標志:從本質上講,同一物質v順=v逆,不同物質則是v順(X)/X的化學計量數=v逆(Y)/Y的化學計量數。從現象上講,各組分的濃度不變;各組分的物質的量(質量分數)不變;無熱交換時體系溫度不變;各氣體組分的體積分數不變;反應物的轉化率不變。(2)相對標志:①有氣體參加的反應,氣體的總壓強、總體積、總物質的量不變時,當是等體積反應時,不一定達到平衡;當是不等體積反應時,達到平衡。②氣體的密度、氣體的平均相對分子質量不變時,要具體分析各表達式中的分子或分母變化情況,判斷是否平衡。③如果平衡體系中的物質有顏色,則平衡體系的顏色不變時,達到平衡。我們還可以找到“一個角度”:從微觀角度進行分析,如反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),下列各項都可以說明該反應達到了平衡狀態:①斷裂1molN≡N鍵的同時生成1molN≡N鍵;②斷裂1 mol N≡N鍵的同時生成3molH-H鍵;③斷裂1 mol N≡N鍵的同時斷裂6molN-H鍵;④生成1 mol N≡N鍵的同時生成6molN-H鍵。也可以通過比較平衡破壞瞬時的正逆反應速率的相對大小來判斷平衡移動的方向以及通過比較濃度商與平衡常數的大小來判斷平衡移動的方向。
三、全面突破化學平衡常數及轉化率
我認為突破平衡常數首先要學會數學表達式:對于反應mA(g)+nB(g)=Pc(g)+qD(g)來說,K=(cp (C)·cq (D))/cm (A)·cn (B)。在寫數學表達式過程中要注意(1)不要把反應體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進平衡常數表達式。但是在非水溶液中,若有水參加或者生成,則此時水的濃度不可視為常數,應該寫進平衡常數表達式中。(2)同一化學反應,化學反應方程式寫法不同,其平衡常數表達式及數值亦不同,所以書寫平衡常數表達式及數值時,要和化學反應方程式相對應,否則意義就不明確。平衡常數可以表示反應進行的程度。K越大,反應進行的程度越大。K的大小只與溫度有關,與反應物或者生成物起始濃度大小無關。針對于轉化率的全面突破,轉化率的計算公式a(A)=△n(A)/n(A)×100%=△c(A)/c(A)×100%。
四、結語
總而言之,化學反應速率和化學平衡是我們必須要攻克的一塊知識點,理解化學反應速率、化學平衡常數以及轉化率的計算公式,當然也要注意計算公式在實際例題運用過程中的局限性。從“兩個標志以及一個角度”對化學平衡突破進行簡單的了解,細心認真的完成對于化學反應速率和化學平衡的復習,這對于提高我們的化學成績會非常有幫助。
參考文獻
[1]李召亮.化學反應速率和化學平衡圖像復習導航[J].數理化學習:高中版.(2012):31-35.