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关于探讨化学平衡原理在高中化学里的应用

2020-11-06贺行武

中学生数理化·教与学 2020年10期
关键词:化学平衡反应物原理

贺行武

在高中阶段,元素观、微粒观和定量观是化学学习的基础理论和核心知识,“三观”中均涉及了中学化学知识中重要的化学平衡原理,因此,化学平衡原理在高中化学里有着重要的应用,也是每年高考的重要考点.教学实践发现,掌握好化学平衡原理可有效提高学生解决化学问题的能力,扎实的化学平衡理论知识是支撑学生学好高中化学知识的基础.

一、根据化学平衡原理判断化学反应速率

在高中化学知识中,判断影响化学反应速率的因素是教学的重点和难点.首先,我们在比较反应速率大小的时候针对的是同一个反应,不同的反应是没有可比性的,即使明确知道两个反应的反应温度、反应物的浓度、是否使用催化剂、反应发生时的压强,也无法进行比较两个反应的反应速率,因此,在判断化学反应速率时要先确定是对同一个化学反应进行的比较.其次,一般我们判断一个化学反应的速率时,要比较反应物浓度、反应温度、是否有催化剂、反应压强,反应物浓度高的反应速率快,反应温度高的反应速率快,反应压强大的反应速率快,有催化剂的反应速率快,这是最基本的判断方法,也是本质的判断方法.最后,在判断一个化学反应的速率时还要关注化学反应内的情况,只有温度的影响是固定的,无论探究的化学反应时吸热反应还是放热反应,只要升高温度,反应速率都会增大,但并不是所有的反应物浓度高、压强大、有催化剂存在的反应速率都会加快.如果一个化学反应内的反应物都是固体,那么反应物浓度的增加则无法影响化学反应的速率;如果一个化学反应内反应物和生成物中均无气体,那么压强的改变也无法影响化学反应的速率,而有气体参加反应时还要根据气体体积的增加或减少来判断压强对该反应速率产生的影响.我们在初中阶段学习催化剂时便知道,催化剂有正催化剂,也有负催化剂,并不是所有的化学反应使用催化剂时都是为了提高反应的速率,为了控制某些化学反应的速率时也会使用催化剂,所以催化剂的使用对反应速率的影响也要视情况而定,正催化剂可以提高化学反应的速率,负催化剂则可以降低化学反应的速率.

下列措施一定能使反应速率提高的是(  ).

A.增大反应物的量B.增大压强

C.升高温度D.使用催化剂

由以上分析可知,当化学反应未知时,只有温度对反应速率的影响是固定的,所以一定能使反应速率提高的是升高温度.由此,我们可以总结得出,只有当外因(反应物浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应内部产生影响时,才会改变一个化学反应的速率,促使化学反应形成新的平衡状态,内、外因素缺一不可,我们在做此类试题时要全面考虑,否则便会犯错误.

二、根据化学平衡原理判断化学反应移动方向

纵观近几年的高考化学试卷我们可以发现,根据化学平衡原理判断化学反应的移动方向备受命题者的青睐,几乎每类试题中都会有所涉及,是高中化学教学的重点,但同时对于学生来说也是一个学习的难点.通过练习掌握解题规律后能有效提高学生解决此类问题的效率,成为学生高考的得分点,选择典型试题练习及总结解题规律是应对此知识点的有效方法.首先,应用平衡原理判断化学反应移动方向时针对的是可逆的化学反应,即反应物或生成物浓度变化时能影响其他物质的产量.其次,化学反应平衡的变化并不是一个反应方向发生改变,而是正反应方向和逆反应方向同时变化,哪方发生的变化大便往哪方移动,即化学反应速率的大小并不能影响化学平衡的移动,只有正反应速率和逆反应速率不相等时化学平衡才会发生移动.再次,化学平衡是相对于整个化学反应而言的,化学平衡发生变化时并不一定化学反应中所有物质的量都是变化的.同样,化学平衡不发生变化时也并不能说明一个化学反应中所有物质的量都是不变的,如在一个有气体参加且气体总体积不变的可逆反应中,如果增加压强,正反应速率和逆反应速率都会增大,但它们的增大量是一样的,而化学平衡的移动是速率差引起的,那么这个化学反应在增加压强的情况下化学平衡是不移动的.因此,在利用化学平衡原理判断化学反应中各物质的量时要具体情况具体分析,抓住化学平衡的本质辩证分析.最后,化学平衡原理应用于化学反应移动方向的判断时是定性的,而不是定量的,即只能判断化学反应时往正反应方向移动还是逆反应方向移动,而不能判断一个反应在什么时候达到新的化学平衡.化学平衡的重新建立是为了“减弱”外部因素对化学反应的影响,升高温度时便会向放熱的反应方向移动,增加压强时便会向气体体积减小的方向移动等.

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