摘要：通過例題，分析了化學平衡題的解題思路，闡述了解答化學平衡題的三步法、差量法和守恒法，并探討了化學平衡題的教學策略，以期為促進高中化學教學提供借鑒.

關鍵詞：化學平衡;思路;方法;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2022）07-0137-03

收稿日期：2021-12-05

作者簡介：范玉芳（1986.3-），女，安徽省界首人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.[FQ）]

化學平衡是高中化學的重點、難點知識，相關知識較為抽象，習題類型復雜多變.教學中為提高學生的解題能力，應優(yōu)選、精講經(jīng)典習題，為學生深入的剖析相關的解題思路，鞏固學生所學的同時，使其掌握相關的解題方法與技巧，在以后的解題中能夠熟練應用.

1 例題

工業(yè)生產(chǎn)中將除去工業(yè)煙氣中氮氧化物的過程成為“脫硝”.某脫硝反應的平衡常數(shù)表達式為：

K=[c（N2）]4·[c（H2O）]6[c（NO）]4·[c（NH3）]4·c（O2）

正反應為放熱反應.

（1）若增大K值，則可采取的措施為.

（2）400℃條件下，在恒容密閉的容器中發(fā)生上述反應，測的部分物質(zhì)濃度與時間的關系，如圖1（a）所示，則min后，反應的正逆反應速率相等;前4min內(nèi)用O2表示平均反應速率v（O2）=.

（3）如圖1（b），其他條件不變，若n（NH3）/n（NO）<1，NO的轉化率隨著該比值的上升而上升，原因為;若n（NH3）/n（NO）>1，由于NH3發(fā)生副反應導致煙氣中NO的濃度增大，使得轉化率降低，該副反應的化學方程式為.

（4）電解NO也可進行煙氣脫硝：

8NO+7H2O通電3NH4NO3+2HNO3

為獲得純凈的NH4NO3，將上述所得溶液中通入適量的NH3，濃度增大的離子有;稀釋所得溶液，則c（NH+4）/c（NO-3）的比值將（選填“增大”、“不變”或“變小”），理由是.

2 解題思路分析

上述習題共包含4個小問，其中第（1）小問根據(jù)平衡常數(shù)的表達式可知發(fā)生的反應為：

4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）

4N2（g）+6H2O（g），ΔH<0

可知要想使K值變大，應降低溫度.問題（2）考查反應速率的表示問題，但題目中給出的是反應圖像，因此，需要學生具備一定的讀圖能力.反應物與生成物物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化時反應平衡，正逆反應速率，對應的橫坐標為12 min.平衡時a反應物減少的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L-0.2mol/L=

0.6mol/L，生成物b的物質(zhì)的量濃度為0.6mol/L，因此，a為NO或NH，b為N2，則4min內(nèi)用NO表示平均反應速率v（NO）=0.4mol/L/4min=0.1mol/（L·min），則用O2表示平均反應速率

v（O2）=14v（NO）=0.025mol/（L·min）.問題（3）中

n（NH3）/n（NO）的比值增大，可看做增加了NH3的濃度平衡正向移動，NO的轉化率增加.n（NH3）/n（NO）>1時，根據(jù)提示可知副反應應生成了NO，導致其濃度增加，轉化率降低，即，發(fā)生的反應為：

4NH3+5O24NO+6H2O

問題（4）NH3和HNO3反應生成NH4NO3，溶液酸性減弱，因此，濃度增大的離子有NH+4、OH-，稀釋溶液促進NH+4的水解，其濃度減小，c（NH+4）/c（NO-3）的比值減小.

3 教學策略

上述化學平衡習題考查的知識點較多，主要有化學平衡常數(shù)、化學反應速率、化學反應圖像、化學平衡移動的分析、銨根離子水解等.要想正確作答上述習題，需要學生在學習的過程中深入理解，牢固掌握基礎知識，構建系統(tǒng)的知識體系，因此在以后的高中化學教學中應注重以下策略的應用：

其一，化學平衡相關知識較為抽象，教學中既要注重結合具體的實例為學生分析相關的理論，又要靈活運用多媒體技術，借助相關的動畫為學生形象、宏觀展示化學平衡移動知識，更好的加深其印象.同時，圍繞相關問題與學生在課堂上積極互動，激活高中化學課堂的同時，進一步澄清其認識，使其更好地把握化學平衡移動的本質(zhì).

其二，傳授高效的學習方法.注重觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，給予學生學習上的指引.如為幫助學生構建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡，可引導學生靈活運用思維導圖、表格等將相關的知識點整合起來，將知識點之間的區(qū)別與聯(lián)系徹底的搞清楚，弄明白.

其三，要求學生養(yǎng)成良好的做題習慣，提高做題效率.做題的過程中應根據(jù)自身的實際情況有選擇的做題，做題的過程中不能簡單的追求得出正確答案，應認真總結不同題型考查的知識點、高效的解題思路、做題的過程中遇到的問題等.如甲醇相關的化學題中，作為燃料電池的原料，工業(yè)上利用二氧化碳和氫氣在一定條件下反應合成甲醇，根據(jù)這樣的化學反應，設計相應的化學平衡題，讓學生思考和解答.在此種類型題目中，考查化學反應中的能量變化，以及化學平衡反應原理，需很容易忽視其解題方法，教師在日常教學和訓練中，加強學生解題方法和習慣培養(yǎng)，讓學生進行歸納和總結.針對每個題目進行反思，養(yǎng)成良好的反思習慣，掌握平衡原理試題解題方法.在每個考試小結后，讓學生積極回顧所學知識，對課程內(nèi)容和關鍵問題進行總結，加強學生知識記憶和理解，構建化學知識網(wǎng)絡.在高考復習中，重視讀題和審題，指導學生掌握良好的學習方法，提出相應的解題要求，形成問題解答的好習慣.針對存在的問題及時分析原因，積極向其他學生請教，盡快的堵住知識漏洞，尤其應做好做錯習題的摘抄，定期進行錯題重做，不斷的鞏固自身的薄弱知識點，提醒自己在以后的解題不能犯下同樣錯誤.

4 解題方法

4.1 三步法

高中化學平衡題解題中，三步法是最為常見的解題方式，根據(jù)題目中的信息，列出起始量、變化量以及平衡量，結合方程式做出計算.

例題1按照一定的比例將氫氣和氮氣混合，已知在相同條件下，混合氣體的密度是氫氣的

3.6倍，將0.5mol的混合氣體在密閉容器中反應，使得氣體在一定條件下達到平衡狀態(tài)，已知氣體在平衡后容器壓強是相同狀況下反應前的0.76倍.（1）平衡狀態(tài)時，混合氣體中氨的物質(zhì)的量是多少？

（2）反應達到平衡狀態(tài)時，氮氣的轉化率是多少？

此題在解答時，教師引導學生對題目信息進行分析，利用三步法進行解題.首先根據(jù)題干信息列出方程組，求解氫氣和氮氣的起始濃度.

n（N2）+n（H2）=0.5mol28g·mol-1×n（N2）+2g·mol-1×n（H2）

=0.5mol×3.6×2g·mol-1

通過方程組求解得出n（氮氣）=0.1mol，

n（氫氣）=0.4mol.之后假設氮氣的變化量是a（mol），根據(jù)化學方程式列出三式，對其起始量、變化量和平衡量進行分析，結合題目中已知平衡后容器壓強是反應前壓強的0.76倍，可以得出平衡后容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量是反應前氣體物質(zhì)的量的0.76倍，所以NH3的物質(zhì)的量是0.12mol.根據(jù)第一小題中求解的氮氣的變化量，計算出平衡時氮氣的轉化率是60%.

4.2 差量法

在高中化學解題中，利用差量法解答平衡題，需要將差量作為特殊的產(chǎn)物，同時，差量需要和反應物的某種量成一定比例.在化學反應中，反應前后出現(xiàn)氣體壓強差、體積差以及密度差等，都可以利用差量法思考和解答問題.

例題2在一個可變的密閉容器中，其內(nèi)有X、Y的混合氣體，在一定條件下，混合氣體發(fā)生化學反應：

X+3Y2Z

如果壓強和溫度保持不變，化學反應達到平衡時，容器體積是V，已知生成氣體Z的體積占總體積的10%，下述說發(fā)展的正確的是（）.

①反應前混合氣體的體積是1.2V;

②反應前混合氣體的體積是1.1V;

③當反應平衡時，X氣體消耗了0.05V;

④當反應平衡時，Y氣體消耗了0.05V.

A.②③B.②④C.①③D.①④

在解答時，讓學生根據(jù)題意進行分析，并且列出相應的反應關系式：

X（g）+3Y（g）2Z（g）

標記出其起始量和變化量.利用差量法對題目和化學反應做出分析，得出氣體X在反應中消耗了0.05V.在化學反應平衡狀態(tài)時，氣體體積減少0.1V，所以得出反應前混合氣體的體積是1.1V.所以正確答案是A.

4.3 守恒法

在高中化學平衡題解題中，守恒法是常用的解題方式，根據(jù)其個數(shù)守恒、電子守恒、質(zhì)量守恒、濃度守恒以及物質(zhì)的量等，對化學反應中某個特定的量保持不變或者成比例，通過列出算式進行求解.

例題3將a mol的氮氣和b mol的氫氣進行反應，當達到平衡狀態(tài)時，生成的氨有c mol，當反應達到平衡后，混合氣體中氨的質(zhì)量分數(shù)是多少？

在此題解答中，利用質(zhì)量守恒定理進行分析解答，通過分析可以得出，平衡狀態(tài)時，混合氣體的質(zhì)量是起始時氮氣和氫氣的質(zhì)量和，即（28a+2b）g，根據(jù)題意列出關系式

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

計算得出w（NH3）=17c28a+2b×100%.

除了利用質(zhì)量守恒外，還可以讓學生利用電子守恒、電荷守恒等原則，結合相應的化學平衡題目進行訓練，提高學生解題能力.

參考文獻：

[1] 傅倩文，竺麗英.利用三段式診斷法探查化學平衡概念的理解[J].化學教育（中英文），2020，41（13）：73-79.

[2] 蘭萍秀.高中化學核心素養(yǎng)導向下的核心概念教學——以“化學平衡”教學為例[J].福建基礎教育研究，2018（02）：112-113.

[責任編輯：季春陽]