陳志剛

摘 要：化學(xué)速率與平衡屬于高中化學(xué)課程體系中的重要構(gòu)成部分，不僅是一大學(xué)習(xí)難點(diǎn)，還是高考中的一個(gè)熱點(diǎn)，不過這類試題復(fù)雜抽象，學(xué)生在解題過程中通常遇到一些困惑，教師需要給予高度重視，傳授給他們一些常用且有效的解題技巧，使其學(xué)會解答這類試題.

關(guān)鍵詞：速率與平衡;解題技巧;高中化學(xué)

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）25-0101-02

化學(xué)作為高中教育體系中的一門關(guān)鍵科目，化學(xué)速率和平衡在高考化學(xué)中所占據(jù)著較大的分值比例，由于無法單獨(dú)成題，通常同其它題目綜合起來，解題時(shí)難度較大，對學(xué)生的解題水平要求較高，他們很難順利求得正確答案.高中化學(xué)教師應(yīng)深入研究速率與平衡類試題，幫助學(xué)生理清解題的思路，使其掌握正確的解題方法與技巧，切實(shí)提高他們的解題水平.

一、運(yùn)用極端分析思想，結(jié)合極限方法求解

在高中化學(xué)反應(yīng)速率與平衡類的試題中，主要研究的對象就是可逆反應(yīng)，而可逆反應(yīng)無法進(jìn)行到底，解決這類試題時(shí)，教師可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行逆向思考，使其結(jié)合極限的方法來求解，讓他們順利求得答案.對此，高中化學(xué)教師在速率與平衡解題訓(xùn)練中，可以指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題目實(shí)際情況靈活自如的運(yùn)用極端分析思想，使其找準(zhǔn)解題的切入點(diǎn)，讓他們在極限法的輔助輕松、正確的解決試題.

例1 在一定溫度下，某個(gè)密閉容器內(nèi)進(jìn)行CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的化學(xué)反應(yīng)，把各1mol的一氧化碳與水蒸氣放在該容器中，達(dá)到平衡后測得二氧化碳是0.6mol，然后再加入3mol的水蒸氣，重新達(dá)到平衡后二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)可能為（）.

A.20% B.22.2% C.17% D.11.1%

分析 在原平衡混合物中含有的二氧化碳與氫氣均是0.6mol，一氧化碳與水蒸氣則都為0.4mol，當(dāng)達(dá)到平衡后又加入3mol的水蒸氣，平衡將往反應(yīng)的正方向移動，一氧化碳的轉(zhuǎn)化率變大，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)變大，不過無法求出具體數(shù)值.此時(shí)，學(xué)生可以采用極端分析思想展開分析，一氧化碳轉(zhuǎn)化率增大的最大極限是100%，最小極限值是原轉(zhuǎn)化率，即為0，不發(fā)生任何變化，隨后通過化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式能夠求出兩種情況下二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)分別為20%與12%，則能夠判斷出當(dāng)再次達(dá)到平衡以后，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該處于12%與20%之間，由此得出正確答案是C選項(xiàng).

在上述案例中，教師指引學(xué)生運(yùn)用極端分析思想，找準(zhǔn)題目中進(jìn)行極端假設(shè)的突破口，讓他們根據(jù)一氧化碳的最大極限與最小極限轉(zhuǎn)化率來計(jì)算二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)，使其確定出數(shù)值的大概取值范圍，然后加以判斷，最終求出正確答案.二、采用粗略估算思想，學(xué)生快速解答試題

在高中化學(xué)課程教學(xué)中，部分化學(xué)速率與平衡類的試題，雖然說依據(jù)基本公式展開計(jì)算，能夠求出正確答案，不過因?yàn)檫@類題目較為特殊，無需采用計(jì)算的方法，通過計(jì)算反而容易出現(xiàn)錯誤.這時(shí)高中化學(xué)教師在速率與平衡類解題教學(xué)中，可以提示學(xué)生以平衡移動的方向與結(jié)果來判斷題目中某些量之間的關(guān)系，讓他們通過粗略估算思想的采用快速解答試題，從而將繁瑣的計(jì)算步驟省略掉.

例2 在一個(gè)體積會發(fā)生變化的密閉容器內(nèi)放入3mol的X氣體與2mol的Y氣體，在一定條件下將會發(fā)生4X（g）+3Y（g）2Q（g）+2M（g）+nR（g）的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，容器內(nèi)的溫度沒有發(fā)生變化，體積擴(kuò)大6%，X氣體的轉(zhuǎn)化率是40%，則該化學(xué)方程式中n的值是（ ）.

A.6B.5C.4D.3

分析 假如本題采用化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式展開計(jì)算，將會顯得異常繁瑣，不僅步驟較多，還容易出現(xiàn)錯誤.教師可要求學(xué)生認(rèn)真閱讀題目內(nèi)容，提取出關(guān)鍵信息，提示他們使用粗略估算的思想進(jìn)行求解，具體解答方法如下：根據(jù)題意可知該反應(yīng)是在一個(gè)恒壓、恒溫的密閉容器內(nèi)進(jìn)行的，一定要從正反應(yīng)的方向來建立化學(xué)平衡，由于達(dá)到平衡以后容器的體積有所變大，這表明在恒壓、恒溫下該容器內(nèi)氣體的總物質(zhì)的量也有所變大，即為正反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng)，所以得出不等式2+n>4+3，解之得n>5，只有A選項(xiàng)符合題意.

對于上述案例，學(xué)生沒有直接按照化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式進(jìn)行，避免因計(jì)算失誤而導(dǎo)致錯誤現(xiàn)象的出現(xiàn)，而是合理采用粗略估算的思想方法，準(zhǔn)確確定出題目中n的取值范圍，然后他們根據(jù)題目中給出的幾個(gè)選項(xiàng)快速找到正確答案.

三、應(yīng)用平均分割思想，準(zhǔn)確求得試題答案

在高中化學(xué)解題訓(xùn)練中，速率與平衡是一類較為特殊的題目，這類試題中出現(xiàn)的題型也不少，不過考察方向比較一致，當(dāng)遇到這樣類型的題目時(shí)，即為：往幾個(gè)不同的起始狀態(tài)中加入一樣的物質(zhì)，當(dāng)初始量成倍數(shù)關(guān)系時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生巧妙應(yīng)用平均分割思想，將量多者設(shè)計(jì)成多個(gè)同量少者等同的平衡，由此得到量多著的平衡，使其找到正確的解題思路，讓他們準(zhǔn)確推斷出某些量的具體值.

例3 在一定溫度的條件下，往密閉容器中加入4mol的X與3mol的Y，發(fā)生4X（g）+3Y（g）2Z（g）的可逆反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到平衡以后，測得Z的物質(zhì)的量是1mol，如果在該容器中開始時(shí)加入8mol的X與6mol的Y，求達(dá)到平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量.

分析 由于題目中的密閉容器沒有明確指出是恒容還是恒壓的，所以本題要進(jìn)行分類討論：（1）當(dāng)密閉容器恒壓時(shí)，第二次加入氣體的物質(zhì)的量是第一次的2倍，容器的體積也變成第一次的2倍，可以將第二次的容器進(jìn)行分割變成兩個(gè)一樣的第一次容器，那么Z的物質(zhì)的量是1mol×2=2mol;（2）當(dāng)密閉容器為恒容容器時(shí)，則要先將其看作恒壓容器，以上述分析為基礎(chǔ)，通過加壓把其變成原體積，由于加壓以后該反應(yīng)將往正方向發(fā)生移動，那么Z的物質(zhì)的量大于2mol.

針對上述案例，教師引領(lǐng)學(xué)生巧妙應(yīng)用平均分割的思想，將題目中的情況先分類討論，再對密閉容器進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆指钐幚?，使其解題思路變得簡單化與清晰化，并簡化解題步驟，只需對容器分割后進(jìn)行簡單計(jì)算即可，準(zhǔn)確求出試題答案.四、運(yùn)用先拐先平方法，輕松求出試題結(jié)果

在一些高中化學(xué)速率與平衡類的試題中，會搭配有圖像，而圖像中又會出現(xiàn)拐點(diǎn)，像在濃度和時(shí)間圖中，依據(jù)拐點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間的先后順序，能夠?qū)囟群蛪簭?qiáng)高低展開對比，在圖像中先出現(xiàn)拐點(diǎn)曲線則表示先達(dá)到平衡，這時(shí)通過逆向分析能夠得出這一變化對應(yīng)的壓強(qiáng)、溫度均比較高，濃度也相對較大.高中化學(xué)教師可指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用先拐先平方法分析速率與平衡題目，輔助他們輕松求得結(jié)果.

例4 A（g）B（g）+C（g）這一化學(xué)反應(yīng)在容積為1L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行，A開始時(shí)的濃圖1度為0.05mol，溫度T1、T2中的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖1所示，請回答下面的問題：以上反應(yīng)的溫度度T1與T2、平衡常數(shù)K（T1）與K（T2）之間的大小關(guān)系.

解析 學(xué)生通過認(rèn)真閱讀題目內(nèi)后審題后能夠發(fā)現(xiàn)，在先拐先平的圖像曲線中，拐點(diǎn)代表剛剛達(dá)到平衡時(shí)的狀態(tài)，根據(jù)圖像信息可知T2達(dá)到平衡狀態(tài)使用的時(shí)間比T1少，這就說明T2的速率比T1大，所以溫度比T1高;而溫度高，c（A）更小，那么能夠推斷出這一化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，溫度上升K將會持續(xù)增大，所以，最后得出的結(jié)果為反應(yīng)的溫度T1小于T2，平衡常數(shù)K（T1）小于（T2）.

上述案例，教師指引學(xué)生運(yùn)用先拐先平的解題方法，通過對圖像的分析可以準(zhǔn)確提取出題目中的信息，使其展開合理的推理與判斷，將大量、繁瑣的計(jì)算步驟省略掉，從而降低出現(xiàn)錯誤的幾率，最終幫助他們輕松、正確的求得試題結(jié)果.總而言之，在高中化學(xué)速率與平衡解題教學(xué)中，?？键c(diǎn)有判斷平衡狀態(tài)、判斷平衡移動的原因和方向、分析平衡移動的結(jié)果、比較或計(jì)算化學(xué)平衡狀態(tài)等，教師應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況靈活利用解題技巧，逐步提高他們的解題水平.

參考文獻(xiàn)：

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[2]李婧漪.淺談高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的解題技巧[J].考試周刊，2018（79）：163.

[責(zé)任編輯：季春陽]