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巧解化學(xué)平衡標(biāo)志題

2011-12-29 00:00:00蒲同梅
考試周刊 2011年43期


  在高中化學(xué)平衡這部分知識(shí)中,有關(guān)化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判斷方面的題目是近幾年高考的熱點(diǎn),也是難點(diǎn),而考查這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的題目又千變?nèi)f化,盡管各種資料對(duì)各種情況歸納總結(jié)得很詳細(xì)很到位,但對(duì)許多學(xué)生來(lái)說(shuō)感覺(jué)很難,不能很好掌握。那么如何做好這部分題目呢?我把在教學(xué)中摸索的經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)出來(lái)與大家共勉。
  做好化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的題目需要緊扣化學(xué)平衡狀態(tài)的定義:在一定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不在隨時(shí)間的延長(zhǎng)而變化,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,這時(shí)該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。其中有兩點(diǎn)尤為重要:(1)v(正)=v(逆)(即化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的本質(zhì)特征);(2)反應(yīng)中各物質(zhì)的含量保持不變。那么如何更深入、更全面地理解這兩點(diǎn)?
  一、正確理解v(正)=v(逆)的含義
 ?、賹?duì)于同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō):v(正)=v(逆)是指該物質(zhì)正向反應(yīng)消耗的速率=逆向反應(yīng)生成的速率;②對(duì)于不同種物質(zhì)來(lái)說(shuō):不僅要明確v(正)和v(逆)的方向一定要相反,而且要特別注意速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
  二、反應(yīng)中各物質(zhì)的含量保持不變
  這部分內(nèi)容可以分為兩塊:對(duì)于一個(gè)具體的反應(yīng),第一,若描述到具體某一物質(zhì)的含量:物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積、體積分?jǐn)?shù)、濃度;或各物質(zhì)之間的物質(zhì)的量之比、質(zhì)量之比、分子數(shù)之比(不一定相等)等任意一個(gè)量不在隨時(shí)間的延長(zhǎng)而變化,均可作為化學(xué)平衡標(biāo)志。第二,若描述到氣體的總體積、總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)、總密度、平均相對(duì)分子質(zhì)量等,要具體情況具體分析,這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是難點(diǎn)。
  其實(shí)仔細(xì)研究會(huì)發(fā)現(xiàn):能作為化學(xué)平衡標(biāo)志的物理量都具備這樣的特征:在未平衡之前一直在變化,而一旦不變了就說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。大家如果能深刻認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),那么解化學(xué)平衡標(biāo)志題就容易了。下面以幾個(gè)例題來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明。
  例1:在一定溫度下,某體積不變的密閉容器中進(jìn)行下列可逆反應(yīng):請(qǐng)判斷下列各情況能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()。
  A.反應(yīng)物濃度等于生成物濃度
  H.反應(yīng)混合體系的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
  I.容器內(nèi)氣體的密度不再變化
  J.容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不再變化
  K.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
  解析:選項(xiàng)C、D、E、F、G是針對(duì)反應(yīng)速率而言的,一定要描述正反兩個(gè)方向,故C、D、G錯(cuò);然后看速率之比是否等于計(jì)量數(shù)之比,進(jìn)而否定F。
  選項(xiàng)A、B、L、M描述的是各物質(zhì)含量,未平衡之前各物質(zhì)含量在變化,而現(xiàn)在不變了就達(dá)到平衡狀態(tài)了,但不變并不意味著濃度相等或成一定比例,故A、B說(shuō)法不正確。選項(xiàng)H、I、J、K中選項(xiàng)I根據(jù)混合氣體質(zhì)量不變,且是體積不變的密閉容器,故密度在反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程中都是不變的,所以I是不合理的,其余的量當(dāng)反應(yīng)中各物質(zhì)的含量保持不變時(shí),反應(yīng)混合體系的壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量也就由變到不變了,故均正確;答案:E、H、J、K、L、M。
  A.混合氣體密度恒定不變
  B.混合氣體的顏色不再改變
  D.混合氣體中壓強(qiáng)不變
  E.容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量不再變化
  F.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
  G.HI的濃度不再變化
  解析:大家要注意該反應(yīng)的特點(diǎn):反應(yīng)物和生成物均為氣體且反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不變(因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和是相等的)即等體積的反應(yīng),又是在密閉容器中進(jìn)行的,所以混合氣體的壓強(qiáng)、密度、總物質(zhì)的量、平均相對(duì)分子質(zhì)量,在反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程中一直都是不變的,故A、B、E、F、G均不能作為平衡標(biāo)志。隨著反應(yīng)的進(jìn)行Ig)的物質(zhì)的量在不斷變化的,所以B正確。平衡時(shí)HI的濃度均不斷變化而不一定相等,所以C錯(cuò)誤。答案:B、G。
  例3:在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時(shí),表明反應(yīng)A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已達(dá)平衡的是( )。
  A.混合氣體的壓強(qiáng)
  B.混合氣體的密度
  C.D(g)的物質(zhì)的量濃度
  D.氣體總物質(zhì)的量
  E.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量
  解析:拿到該題大家一定要先審題:條件是定溫、定容密閉容器;從方程式看,A為固體、反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)是相等的。由于密閉容器中反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)是相等的,故混合氣體的壓強(qiáng)、氣體總物質(zhì)的量在反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程一直都是不變的,因此不能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志,故A、D錯(cuò)。
  由于A為固體,若反應(yīng)正向進(jìn)行氣體總質(zhì)量在不斷增加,若反應(yīng)逆向進(jìn)行氣體總質(zhì)量在不斷減少,其前提又是定容密閉容器,故混合氣體的密度、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一直都在變,當(dāng)其不變時(shí)則說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),故B、E正確。由于D(g)的物質(zhì)的量一直在變,而容器的體積不變,故B(g)的物質(zhì)的量濃度在反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程一直都是變的,當(dāng)其不變時(shí)說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)故C正確。答案:B、C、E。
  綜上所述,巧解化學(xué)平衡標(biāo)志題關(guān)鍵是把握住一條重要的判斷原則:一直在變化的量突然不變了就可以作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。提示:一定要注意題目的條件:是恒容還是恒壓;反應(yīng)式中有無(wú)非氣體(固體或液體)(如例3);反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)之和是否相等(如例1和例2的區(qū)別)。如此一來(lái),許多看似復(fù)雜的化學(xué)平衡題也就可以游刃有余地解答了。
   注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”

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