化学平衡问题的解题技巧

化学平衡问题的解题技巧

孙秀民

黑龙江省庆安县第一中学 152400

摘 要：在高中阶段，化学学科作为理综之一的重要科目，有一个非常重要的知识点就是化学平衡原理，它贯穿于整个高中化学学科体系当中。学生一旦在化学学习中没有熟练掌握并善于运用化学平衡原理，将无法真正学会化学平衡问题的解题技巧。本文通过对化学平衡原理的基本概念与运用的阐述，进而归纳出化学平衡问题的解题技巧，从而使广大高中生善于运用化学平衡原理来解决有关化学问题。

关键词：高中化学；化学平衡原理；解题技巧

一、化学平衡原理的基本概念与运用

化学平衡原理也叫勒夏特列原理^[1]，它属于化学反应中的可逆反应，其反应条件则是正逆反应的速率是相同的。解答化学题的基础条件则是化学反应方程式，几乎所有的化学题都绕不开化学方程式，因此学生一旦能快速写出化学反应方程式，学生解题的速度与准确率将极大提高。化学平衡的判定方式一般都需要确定在化学反应过程中各组的分浓度是不是有变动，比如在由N₂和H₂制备NH₃的过程中，必须用的方程式是N₂+3H₂≒2NH₃，要想得出该可逆反应是否到达了平衡，就必须测试N₂、H₂和NH₃各组分的浓度发生变化没有，假如各组分的浓度都发生了改变，表明此化学反应仍在继续。关于高中阶段的化学平衡反应主要涉及五大类，分别是等、逆、定、变、动。等主要是指在化学反应过程中，正、逆反应呈现出速率相同的状态，它是一种平衡状态的化学反应，也是运用化学平衡原理最基本的条件。逆则是指在化学反应中始终呈现出可逆反应，依据物料守恒原理可得，反应物和生成物不会出现同时消耗完毕的状态。由此，学生在碰到化学平衡有关的选择题时，其选项中有不可逆反应，可以直接将该选项排除掉，极大地提高了学生的解题速度以及准确率。定是指在化学反应过程中各组分的量维持不变的情况下，此时化学反应达到平衡，这也是化学考试中经常出现的考点。学生可以检测混合物之中的生成物与反应物的浓度变化如否，从而来判定化学反应是不是处于平衡状态。变是指可逆反应达到了一种平衡状态，经过改变化学反应时的条件，这就对化学平衡反应带来一定的影响。

二、化学平衡问题的解题技巧

（一）分析化学反应过程，对状态作假设

可逆反应常出现在化学平衡问题之中，由于其研究对象无法完全反应，因此涉及此问题时的解题难度较大，但部分化学平衡问题可以运用等效假设法^[2]来解决，具体来说就是创设虚拟化的过程模型或者反应状态，随后将其对比与参照来解析问题，将问题简化，便于求解。比如容器甲与容器乙，两者体积一样，分别放入等量的SO₂与 O_2，两者在同温度条件下，产生的反应为：2SO₂(g)+O₂(g)≒2SO₃(g)，两者结果都能获得平衡。在化学反应过程中，容器甲的体积一直未变，容器乙的压强一直未变，假如p%为容器甲里的SO₂的转化率，从而分析出容器乙中SO₂可能的转化率。解析容器甲与容器乙发生的化学反应皆为：2SO₂(g)+O₂(g)≒2SO₃(g)，两者的不一样的条件是容器甲维持体积未变，容器乙维持压强未变，为了精确的分析出反应过程中的中间状态，运用等效假设法，设定容器乙属于活塞型的容器，经过此活塞是不是处于移动的两个状态展开对比分析，以便求解。具体的解法为：依据题意2SO₂(g)+O₂(g)≒2SO₃(g)，气体的总量减少的过程是正方向，容器甲的体积维持未变动状态，化学反应完毕后其内部压强会变小；而对于容器乙，由于压强不变动，体积就会变小，一旦获得平衡状态可转化成状态丙。假如容器乙的活塞不移动，因为容器甲与容器乙温度和体积都一致，在获得平衡状态时两个容器属于等效平衡，此时SO₂转化率是相同的。而对于乙、丙的两个状态，由于丙的体积小于乙，丙的压强必须是大于乙的压强，由此丙中 SO₂的转化率大于乙中 SO₂的转化率，由此可得，乙容器中 SO₂的转化率一定大于 p%。

下面就用假设法来解答一道化学平衡问题的选择题：有一个1L体积的密闭容器，有可逆反应nA(g)≒mB(g),当反应获得平衡状态后，容器内的温度维持不变，但体积扩至2L，当反应重获平衡后，气体B的浓度降到原来的3/5，可知（ ）。

1. 平衡出现了正向移动

2. 气体A的转化率减小

3. 气体B质量分数减小

4. n大于m

解题思路：假如死板的依据题干中的条件以及反应平衡的移动规律来解题，复杂而费时。先假设部分条件是已知的，通过分析下面的四个选项来解题就简单多了。假设反应为平衡状态，不发生移动，扩大体积之后，气体B的浓度就是原来的1/2，但由于目前气体B的浓度是原来的3/5且大于1/2，表明气体B增加了，此时平衡一定发生了正向移动，A为正确项。再看其他选项，反应平衡正向移动时，气体A减少,气体B增多，气体A转化率增加,气体B质量分数增多，B与C选项错误。扩大体积时，反应正向移动，表明在正向移动过程中可以增加气体总分子数，所以n小于m, D也是错误的。

（二）看图象判定

高中化学试题中涉及图象问题^[3]也较多，其目的就是考查学生对图象中的横、纵坐标所要表达的意思是否是明确的，甚至图象的起点与拐点这些特殊位置所表达的意义是什么也是考查范围。因此，高中生在化学学科的学习中要强化图象解析的能力，它有利于更精准的判定可逆反应是否达到平衡状态。比如涉及可逆反应中的“变”的问题，可以采用增强催化剂的浓度以及改变环境的手法对可逆反应中的正反应或者逆反应带来变化。假如反应速率由图象的纵坐标来表示，那么依据曲线的陡峭情况就可以判定化学反应的速度大小的程度。化学反应较为剧烈时，曲线斜率必然越大。假如曲线斜率是零，那么化学反应无疑就是处于平衡状态了。

结语：化学平衡原理是高中化学科目的关键知识点，它甚至关系到高中生对电解与电离相关知识的熟知程度。事实上，化学平衡原理几乎贯穿于高中化学学科之中，一旦真正领悟了这个重要知识点，化学学科的学习变得轻松很多，考试过程中涉及有关的知识点时，其解题速度与准确率也将大大提升。此外，化学平衡问题一直是理综之一的化学板块的高考必考的知识点，假如学生没有熟练的掌握与灵活运用化学平衡相关知识，无疑将直接影响化学科目分数。因此，广大一线化学教师一定要拿出科学的教学方法，引导学生攻破这个教学重点与难点，让学生在化学学习中更上一层楼。

参考文献：

[1] 邓韬毅.化学反应平衡相关题目在高中的出题形式和解题思路[J]. 化工管理，2016，32 ：60.

[2] 蒋涵羽.高中化学中化学平衡原理的研究[J]. 山东工业技术，2017，16 ：266.

[3] 肖宇轩.关于高中化学速率与平衡方面试题的解题技巧分析[J]. 经贸实践，2016，23 ：229.