王釋霖
【摘 要】本文對(duì)等效平衡內(nèi)容中難懂晦澀的概念進(jìn)行簡(jiǎn)單通俗的說明;對(duì)其記憶方法以及實(shí)際解題過程中的應(yīng)用技巧做詳細(xì)的說明,變抽象的理論內(nèi)容為形象具體可操作的實(shí)踐過程,幫助讀者真正學(xué)好等效平衡,提高自身能力。
【關(guān)鍵詞】等效平衡 概念 記憶方法 應(yīng)用技巧
“等效平衡”在高中化學(xué)中是一個(gè)重要且有難度的專題,同學(xué)們經(jīng)常有以下學(xué)習(xí)困惑:?什么叫等效平衡??等效平衡的判斷有多種情況,該如何巧記??正確快速解決等效平衡的實(shí)際問題?本文將結(jié)合自身學(xué)習(xí)中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)和例子解決以上三個(gè)問題。
一、等效平衡的簡(jiǎn)單化理解
等效平衡的含義是“在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,同一可逆反應(yīng)體系,不管是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,還是正、逆反應(yīng)同時(shí)投料,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),任何相同組分的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡”。
等效,顧名思義,就是從不同途徑、利用不同方法或措施,最終達(dá)到等同的效果。用通俗的語(yǔ)言解釋就是:等效平衡描述的是同一個(gè)可逆反應(yīng),各物質(zhì)的起始濃度不同的兩個(gè)或多個(gè)體系,在反應(yīng)一段時(shí)間后分別達(dá)到各自的平衡狀態(tài),如果它們的平衡混合物中,各物質(zhì)的含量(各物質(zhì)所占總物質(zhì)的比例)相同,則這幾個(gè)體系互為等效。
例如:對(duì)于N2+3H2?2NH3這個(gè)可逆反應(yīng),在恒溫恒容條件下,甲體系起始充入1molN2和3molH2,乙體系起始充入2molNH3,丙體系起始充入0.5molN2、1.5molH2和1molNH3(起始投料不同);如果甲、乙、丙體系最終達(dá)到的平衡狀態(tài)中,N2、H2和NH3三者的物質(zhì)的量或者濃度所占總物質(zhì)的比例相同,則這三個(gè)體系皆互為等效平衡。
二、巧記等效平衡的判斷情況
相信很多同學(xué)看過輔導(dǎo)資料中對(duì)等效平衡的情況判斷的描述,復(fù)雜且不好記憶。
以N2+3H2?2NH3可逆反應(yīng)為例:
三、實(shí)用的解題步驟
在理解等效平衡含義和記住判斷情況的理論基礎(chǔ)上,實(shí)際問題的解決也就變得簡(jiǎn)單。首先通過閱讀題意判斷出該化學(xué)平衡的建立條件是以上4種情況的哪一種情況;然后判斷題目中出現(xiàn)的多個(gè)體系中各物質(zhì)間量的關(guān)系;最后對(duì)照上表得出是否互為等效平衡的結(jié)論。
例:將2molSO2和2molSO3氣體混合于固定容積的密閉容器中,在一定條件下,發(fā)生下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),達(dá)到平衡時(shí),SO3為nmol;在相同溫度下,分別按照下列配比:1.6molSO2+0.3molO2+0.4molSO34molSO2+1molO22molSO2+1molO2+2molSO3?3molSO2+1molO2+1molSO3在相同密閉容器中放入起始物質(zhì),平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量仍為nmol的是()。
第1步:該平衡是屬于恒溫恒容條件下,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)。第2步:體系1(2molSO2和2molSO3氣體)的起始濃度因?yàn)槿鄙貽2,實(shí)則不屬于從正、逆反應(yīng)同時(shí)投料這種情況。可以把2molSO3氣體(逆反應(yīng)方向)按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為2molSO2和1molO2(正反應(yīng)方向),此方法叫做“一邊倒”法。體系1的起始投料實(shí)際是4molSO2和1molO2;將配比?中的SO3按照相同方法轉(zhuǎn)化成SO2和O2,最終得出配比2molSO2和0.5molO2、4molSO2和1molO2、4molSO2和2molO2、?4molSO2和1.5molO2。第3步:題目中要求平衡時(shí)SO3的濃度相等,所以起始投料應(yīng)該相等,故選B。倘若題目中要求SO3的濃度為2n,則起始投料也應(yīng)該是兩部的關(guān)系,即8molSO2和2molO2。
參考文獻(xiàn)
[1]董凌興,劉樹領(lǐng).淺探等效平衡規(guī)律的推理及應(yīng)用[J]中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2016(2).
[2]萬雁國(guó).等效平衡問題的難點(diǎn)分析和教學(xué)題組設(shè)計(jì)[J]中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2014(8).