鄔守軼
【摘? ? 要】化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高二化學(xué)非常重要一塊內(nèi)容,主要要求我們了解化學(xué)反應(yīng)可逆性以及了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩者存在的聯(lián)系。這一課時內(nèi)容對于我們來說難度比較大,我認為只要理解化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡的含義,就能攻克這一知識點。因此,我將從“化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素的實驗探究問題”、“突破化學(xué)平衡”以及“全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率”三個角度對復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡提幾點我的復(fù)習(xí)經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】高二化學(xué)? 反應(yīng)速率? 化學(xué)平衡
中圖分類號:G4? ? ? 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2020.05.077
化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的?;瘜W(xué)反應(yīng)速率的研究對象是所有的化學(xué)反應(yīng)(包括可逆反應(yīng))[1]。而化學(xué)平衡關(guān)鍵在于給定條件下能否推出“變量”達到不變?;瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡放置于一起進行學(xué)習(xí),說明這兩者之前存在著聯(lián)系。兩種化學(xué)物質(zhì)混合進行化學(xué)反應(yīng),而判斷兩者化學(xué)反應(yīng)是否平衡關(guān)鍵在于化學(xué)反應(yīng)中給定的量,最終是否發(fā)生改變。化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡速率內(nèi)容中,圖像起到非常重要作用,要求我們對反應(yīng)速率的含義及其影響有一個非常深刻的理解,當然也要求我們理解化學(xué)速率的圖像,起到舉一反三的效果。
一、化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素的實驗探究問題
我認為化學(xué)反應(yīng)速率考題主要以計算題的形式出現(xiàn),而化學(xué)反應(yīng)速率則包括非常重要的計算公式:v(B)=△c(B)/△t=(△n(B)/V)/△t。我對這個公式進行簡單的解剖:這個公式有一定的局限性,在應(yīng)用時有幾個注意點:(1)濃度的變化只適用于氣體和溶液當中的溶質(zhì),不適合固體和純?nèi)芤骸#?)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是即時速率,而且在計算時化學(xué)反應(yīng)速率一定是正值,我們可以用此方法進行檢驗。(3)同一反應(yīng)不同的反應(yīng)物質(zhì)表示反應(yīng)速率時,數(shù)值可能各不相同,但是意義是相同的??梢缘玫讲煌镔|(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于其化學(xué)計數(shù)量之比。(4)計算反應(yīng)速率時,若給出的是物質(zhì)的量的變化值,要轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量的濃度變化值,再進行計算。(5)對于可逆反應(yīng)來說,通常計算的是正、逆反應(yīng)抵消以后的總反應(yīng)速率,當達到平衡時,總反應(yīng)速率一定是0。影響化學(xué)反應(yīng)速率有四大因素:分別是濃度、溫度、壓強、催化劑,當然反應(yīng)物的顆粒大小對化學(xué)反應(yīng)速率也有一定影響。(1)濃度對氣體或者液體參考的反應(yīng)都會產(chǎn)生影響,符合“濃快稀慢”的原理。(2)壓強增大,氣體體積縮小,反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)速率增大。(3)溫度升高,反應(yīng)速率增大。(4)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,但是不能使本來不能發(fā)生的反應(yīng)變成可以發(fā)生的反應(yīng)。
二、突破化學(xué)平衡
這一課時的內(nèi)容不僅需要我們掌握濃度、溫度、壓強等條件對化學(xué)平衡移動的影響。同時還要了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性、理解化學(xué)平衡的涵義、掌握化學(xué)平衡與反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),最重要的一點就是找到變量和不變量。我們可以找到“兩類標志”:(1)絕對標志:從本質(zhì)上講,同一物質(zhì)v順=v逆,不同物質(zhì)則是v順(X)/X的化學(xué)計量數(shù)=v逆(Y)/Y的化學(xué)計量數(shù)。從現(xiàn)象上講,各組分的濃度不變;各組分的物質(zhì)的量(質(zhì)量分數(shù))不變;無熱交換時體系溫度不變;各氣體組分的體積分數(shù)不變;反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變。(2)相對標志:①有氣體參加的反應(yīng),氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不變時,當是等體積反應(yīng)時,不一定達到平衡;當是不等體積反應(yīng)時,達到平衡。②氣體的密度、氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時,要具體分析各表達式中的分子或分母變化情況,判斷是否平衡。③如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色,則平衡體系的顏色不變時,達到平衡。我們還可以找到“一個角度”:從微觀角度進行分析,如反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),下列各項都可以說明該反應(yīng)達到了平衡狀態(tài):①斷裂1molN≡N鍵的同時生成1molN≡N鍵;②斷裂1 mol N≡N鍵的同時生成3molH-H鍵;③斷裂1 mol N≡N鍵的同時斷裂6molN-H鍵;④生成1 mol N≡N鍵的同時生成6molN-H鍵。也可以通過比較平衡破壞瞬時的正逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向以及通過比較濃度商與平衡常數(shù)的大小來判斷平衡移動的方向。
三、全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率
我認為突破平衡常數(shù)首先要學(xué)會數(shù)學(xué)表達式:對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=Pc(g)+qD(g)來說,K=(cp (C)·cq (D))/cm (A)·cn (B)。在寫數(shù)學(xué)表達式過程中要注意(1)不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進平衡常數(shù)表達式。但是在非水溶液中,若有水參加或者生成,則此時水的濃度不可視為常數(shù),應(yīng)該寫進平衡常數(shù)表達式中。(2)同一化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同,其平衡常數(shù)表達式及數(shù)值亦不同,所以書寫平衡常數(shù)表達式及數(shù)值時,要和化學(xué)反應(yīng)方程式相對應(yīng),否則意義就不明確。平衡常數(shù)可以表示反應(yīng)進行的程度。K越大,反應(yīng)進行的程度越大。K的大小只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或者生成物起始濃度大小無關(guān)。針對于轉(zhuǎn)化率的全面突破,轉(zhuǎn)化率的計算公式a(A)=△n(A)/n(A)×100%=△c(A)/c(A)×100%。
四、結(jié)語
總而言之,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是我們必須要攻克的一塊知識點,理解化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)以及轉(zhuǎn)化率的計算公式,當然也要注意計算公式在實際例題運用過程中的局限性。從“兩個標志以及一個角度”對化學(xué)平衡突破進行簡單的了解,細心認真的完成對于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的復(fù)習(xí),這對于提高我們的化學(xué)成績會非常有幫助。
參考文獻
[1]李召亮.化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像復(fù)習(xí)導(dǎo)航[J].數(shù)理化學(xué)習(xí):高中版.(2012):31-35.