俞雙

【摘 要】化學(xué)等效平衡是高中化學(xué)教學(xué)一大重點(diǎn)，也是一大難點(diǎn)。文中講解有關(guān)恒溫恒容下反應(yīng)前后體積不變與體積變化，以及恒溫恒壓下的化學(xué)等效平衡問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 等效平衡 解題策略

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）04B-0159-02

等效平衡，不同于完全相同的平衡狀態(tài)，指的是在一定的反應(yīng)條件下，在同一可逆反應(yīng)體系中，不管是從正反應(yīng)還是逆反應(yīng)開(kāi)始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的含量均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。等效平衡在高中化學(xué)教學(xué)中是非常重要的一部分，也是相對(duì)較難的一部分。在高中化學(xué)教學(xué)中，等效平衡分為：（1）恒溫恒容下反應(yīng)前后體積不變的等效平衡，這需要學(xué)生審清題意；（2）恒溫恒容下反應(yīng)前后體積變化的平衡，這需要學(xué)生運(yùn)用極限轉(zhuǎn)換的思想；（3）恒溫恒壓下的等效平衡，這需要學(xué)生抓住問(wèn)題的本質(zhì)。下面筆者將分別探討化學(xué)等效平衡中的解題技巧。

一、體積不變平衡，審清題意

恒溫恒容下反應(yīng)前后體積不變的等效平衡，在等價(jià)轉(zhuǎn)化后，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效。對(duì)于這種類型的等效平衡，需要我們?cè)谡n堂上經(jīng)常教導(dǎo)學(xué)生審清題意，掌握解題技巧，靈活快速地解決問(wèn)題。

例如與蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》專題二《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》講解內(nèi)容對(duì)應(yīng)并加以延伸的一道題：

在一個(gè)體積一定的密閉容器中，通入2 mol A、1 mol B，發(fā)生如下反應(yīng)：A（氣）+B（氣）=（可逆）2C（氣）。達(dá)到平衡時(shí)，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W。在相同溫度、體積條件下，要怎樣充入物質(zhì)才能使其達(dá)到平衡時(shí)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為W？

對(duì)于這道題目而言，要想快速且準(zhǔn)確地解決，必須要做到的一點(diǎn)就是引導(dǎo)學(xué)生審清題意。通過(guò)課堂上的引導(dǎo)與講解，可以讓學(xué)生明白，這道題要考查的內(nèi)容是反應(yīng)前后體積不變的等效平衡的構(gòu)建。因此，學(xué)生很容易知道只要充入與初始狀態(tài)等比例的物質(zhì)，就可以構(gòu)建等效平衡。因此，若充入4 mol A、2 mol B就符合題意，或者充入1 mol A、2 mol C也可以達(dá)到與初始狀態(tài)互為等效平衡的狀態(tài)。這道題目屬于中等難度，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是要審清題意。只有了解清楚這道題目真正要考查的內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)，才能準(zhǔn)確解決。

探討在恒溫恒容條件下體積不變的等效平衡的題目的解題技巧，也就是審清題意，抓住“反應(yīng)前后體積不變”這個(gè)條件就能找到解決的突破口，快速解決問(wèn)題。

二、體積變化平衡，極限轉(zhuǎn)換

不同于前面所探討的解題技巧，對(duì)于恒溫恒容下體積變化的等效平衡，等價(jià)轉(zhuǎn)化后，只要各物質(zhì)投放的物質(zhì)的量與原平衡起始態(tài)是相同的，那么就可以達(dá)到等效平衡。要解決這種問(wèn)題的技巧就是極限轉(zhuǎn)換，這需要我們引導(dǎo)學(xué)生牢牢掌握。

如講解蘇教版高中化學(xué)教材選修4中的化學(xué)反應(yīng)平衡中的內(nèi)容時(shí)，可能會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：

在恒溫恒容的條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：

2SO2（氣）+O2（氣）=（可逆）2SO3（氣）

方式一，構(gòu)建平衡的方式為通入2 mol SO2、1 mol O2；

方式二，構(gòu)建平衡的方式為為通入2 mol SO3；

方式三，構(gòu)建平衡的方式為通入1 mol SO2、0.5 mol O2 和1 mol SO3；

方式四，構(gòu)建平衡的方式為通入0.5 mol SO2、0.25 mol O2、1.5 mol SO3。

那么這四種方式構(gòu)建的平衡狀態(tài)是否互為等效平衡？

對(duì)于這種類型的問(wèn)題，就需要我們向?qū)W生傳授極限轉(zhuǎn)換的解題思想與技巧。所謂極限轉(zhuǎn)換，也就是不考慮平衡時(shí)各物質(zhì)的量的比例，只考慮初始狀態(tài)。極限轉(zhuǎn)換的思想，就是將各種方式下構(gòu)建的等效平衡同時(shí)轉(zhuǎn)換為可逆號(hào)左邊的物質(zhì)，或者可逆號(hào)右邊的物質(zhì)。在這道題目中，通過(guò)極限轉(zhuǎn)換以后不難發(fā)現(xiàn)這四種方式構(gòu)建等效平衡的初始物質(zhì)狀態(tài)都是一樣的，因此，這四種方式構(gòu)建的平衡狀態(tài)互為等效平衡，達(dá)到平衡以后各物質(zhì)的量的比例都是相等的。這個(gè)結(jié)論對(duì)于他們解決相關(guān)或類似的問(wèn)題很有幫助。

在這個(gè)例子當(dāng)中，通過(guò)向?qū)W生傳達(dá)極限轉(zhuǎn)換的解題技巧，就可以輕易地解決了問(wèn)題。極限轉(zhuǎn)換思想對(duì)于解決等效平衡的所有問(wèn)題而言是非常有效的一種技巧。

三、恒溫恒壓平衡，抓住本質(zhì)

不同于前兩種恒溫恒容條件下的等效平衡，恒溫恒壓下的等效平衡指的是對(duì)于氣體體系等效轉(zhuǎn)化后而言，只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量比例與原平衡起始態(tài)相同，就會(huì)構(gòu)建互為等效平衡的兩個(gè)狀態(tài)。對(duì)于這種類型的等效平衡需要我們向?qū)W生傳授抓住本質(zhì)的解題技巧，只有這樣才可以快速有效地解決問(wèn)題。

同樣地，在講解蘇教版高中化學(xué)教材選修4中化學(xué)反應(yīng)平衡的內(nèi)容時(shí)，我們也會(huì)講解到這樣的問(wèn)題：

在恒溫恒壓的條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：H2（氣）+I2（氣）=（可逆）2HI（氣），構(gòu)建平衡的途徑一為加入2 mol H2、1 mol I2，構(gòu)建平衡的途徑二為加入4 mol H2、2 mol I2，那么途徑一和途徑二是否互為等效平衡？

這就是需要我們向?qū)W生講解，與學(xué)生探討。對(duì)于這種問(wèn)題，我們要傳授的解題技巧就是讓學(xué)生抓住問(wèn)題的本質(zhì)，即在恒溫恒壓的條件下要使用放縮法來(lái)解決。將途徑二構(gòu)建的等效平衡視為2倍體積下的途徑一構(gòu)建的等效平衡，因?yàn)槭呛銣睾銐簵l件下的等效平衡，所以這種方式對(duì)于學(xué)生了解問(wèn)題的本質(zhì)大有幫助，也讓學(xué)生對(duì)等效平衡的所有相關(guān)知識(shí)有了一個(gè)更深刻的理解。對(duì)于反應(yīng)2SO2（氣）+O2（氣）=（可逆）2SO3（氣）也是一樣的道理，將新的平衡狀態(tài)視為成倍體積下的原平衡狀態(tài)，因此兩個(gè)狀態(tài)會(huì)互為等效平衡。

在化學(xué)教學(xué)中，無(wú)論是等效平衡還是別的知識(shí)，抓住本質(zhì)是非常重要的一種解題思想。要不斷向?qū)W生傳達(dá)并強(qiáng)化這種解題思想，這對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)與教學(xué)質(zhì)量都有大的推動(dòng)力。

對(duì)于恒溫恒壓條件下反應(yīng)前后體積不變的等效平衡需要向?qū)W生經(jīng)常強(qiáng)調(diào)審清題意，對(duì)于恒溫恒容下反應(yīng)前后體積變化的等效平衡需要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用極限轉(zhuǎn)換的解題思想來(lái)快速準(zhǔn)確地解決問(wèn)題，對(duì)于恒溫恒壓下的等效平衡需要教導(dǎo)學(xué)生抓住本質(zhì)來(lái)解決問(wèn)題，從而對(duì)等效平衡有一個(gè)更深刻的理解與認(rèn)知，提高學(xué)生學(xué)習(xí)素質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]姚維燕.化學(xué)平衡計(jì)算中的一些解題技巧探析[J].數(shù)理化解題研究，2015（5）

[2]王本世.等效平衡的深度解析與解題技巧[J].考試周刊，2011（7）

（責(zé)編 盧建龍）