郎晟

化學平衡理論是中學化學基本理論中最重要的一個,又是化學教學中的一大難點。它對電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等的學習有實際指導意義,屬于近幾年高考考查的重點和熱點。現就這一熱點的相關題型、解題方法和技巧淺析如下,供大家參考。
(一)直接判斷法(判斷平衡狀態)
(1)正逆反應速率相等
例1.對反應2A(g)+3B(g)5C(g),在一定條件下,說明已達到平衡的選項是()
A.C的V(正)=V(逆)
B.混合氣體的質量不再變化
C.容器內的壓強不再變化
D.單位時間內消耗2xmolA,同時生成5xmolC
解析:選項A中V(正)=V(逆),達到平衡狀態;選項B,在反應前后混合氣體的質量都保持不變,故不能說明;由于反應方程式兩端氣體體積差為零,不論是否平衡其壓強都不變,C項錯誤;D項中均表示的是正反應速率,不能說明V(正)、V(逆)是否相等,因此不能肯定是否處于平衡狀態。故正確選項為A。
(2)同物質正逆反應速率相等
例2.對反應3A(g)B(s)+2C(g),下列選項表明反應處于平衡狀態的是()
A.3V正(A)=V正(B)
B.V正(A)=V逆(C)
C.2V正(B)=3V逆(C)
D.V正(A)=3V逆(C)
解析:在任意的反應中,速率比和方程式中系數之比相等。但可逆反應要處于平衡狀態,結合計量數和速率關系,將選項中的速率轉化為同一物質的速率,若相等且朝正逆兩個方向進行,則達到平衡。故C項正確。
(3) 任意物質的濃度恒定
例3.對于可逆反應aP(g)+bQ(g)xR(g)+yS(g),下列表明達到平衡狀態的是()
A.P、Q、R、S的濃度相等
B.P、Q、R、S在密閉容器中共存
C.P、Q、R、S的濃度不再變化
D.P、Q、R、S的體積之比為a:b:x:y
解析:當反應達到平衡時,反應混合物中各組分的濃度保持一定,百分含量保持一定,但不一定相等,故正確答案為C
(二)間接判斷法——針對可逆反應,通過綜合分析氣體的:質量、總壓強、質量分數(百分含量)、體積分數等的變化與否,分析判斷是否達到平衡狀態。
(1)物質的百分含量保持恒定
例4.對反應N2+3H22NH3,在恒T、恒V條件下,處于平衡狀態的是()
A.氣體的摩爾質量保持不變
B.容器內三種物質濃度相等
C.容器內三者濃度比為1:3:2
D.氨氣百分含量不再變化
解析:該反應是一個反應前后Δn≠0的反應,因此當物質的量不變時,質量恒定,摩爾質量不變;各組分濃度保持不変,但不一定相等,不一定等于方程式中的系數關系,物質之間進行化學反應時的變化量與計量數成比例,B、C錯誤。故選A、D項。
(2)任意物質的物質的量恒定
例5.在恒T、恒V條件下,當容器內的壓強不再隨時間而變化時,一定達到平衡狀態的是()
A.A(g)+B(g)C(g)
B.A(g)+2B(g)3C(g)
C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)
D.以上都達到平衡
解析:結合給定條件,由壓強不變則物質的量不變(壓強和物質的量成正比)。A項由于兩端氣體體積差不為零,只有達平衡時,氣體的物質的量才不變;B、C項中Δn=0,故不能判斷是否達平衡。選A項。
(三)特例判斷法(由特定條件分析是否達到平衡狀態:如氣體顏色、密度、摩爾質量、體系溫度的變化與否等)
例6.可逆反應aA(g)bB(g)+cC(g),且a=b+c;下列達到平衡狀態的是( )
A.混合氣體的壓強不再變化
B.混合氣體的質量不再變化
C.反應速率A:B=a:b
D.體系的溫度不變
解析:該反應是一個反應前后Δn=0的反應,反應體系皆為氣體,因此壓強、質量始終不變;選項C未標明正逆速率,故不能判斷;而D項中體系溫度不變,說明達到了平衡狀態。選D項。
上面僅對化學平衡狀態的判斷依據做出例析,解題時若能抓住題目中明顯或隱蔽的關鍵信息,便能準確、快速作答,從而達到事半功倍的效果。
化學平衡知識包括反應速率的概念及反應速率的表示方法,化學平衡狀態的判斷,外界條件對反應速率、平衡移動的影響規律,常見的圖象分析題,等效平衡和有關平衡計算題型。本人預測今后對本部分的考查會更突出平衡狀態判斷這一知識點,題型以綜合型選擇題或填空題為主。