高中化學速率與平衡試題的解題技巧

陳志剛

摘 要：化學速率與平衡屬于高中化學課程體系中的重要構(gòu)成部分，不僅是一大學習難點，還是高考中的一個熱點，不過這類試題復(fù)雜抽象，學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，使其學會解答這類試題.

關(guān)鍵詞：速率與平衡;解題技巧;高中化學

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

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

一、運用極端分析思想，結(jié)合極限方法求解

在高中化學反應(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)無法進行到底，解決這類試題時，教師可以鼓勵學生進行逆向思考，使其結(jié)合極限的方法來求解，讓他們順利求得答案.對此，高中化學教師在速率與平衡解題訓練中，可以指導學生根據(jù)題目實際情況靈活自如的運用極端分析思想，使其找準解題的切入點，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，某個密閉容器內(nèi)進行CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）的化學反應(yīng)，把各1mol的一氧化碳與水蒸氣放在該容器中，達到平衡后測得二氧化碳是0.6mol，然后再加入3mol的水蒸氣，重新達到平衡后二氧化碳的體積分數(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，當達到平衡后又加入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，二氧化碳的體積分數(shù)變大，不過無法求出具體數(shù)值.此時，學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，隨后通過化學平衡計算的基本模式能夠求出兩種情況下二氧化碳的體積分數(shù)分別為20%與12%，則能夠判斷出當再次達到平衡以后，二氧化碳的體積分數(shù)應(yīng)該處于12%與20%之間，由此得出正確答案是C選項.

在上述案例中，教師指引學生運用極端分析思想，找準題目中進行極端假設(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)化率來計算二氧化碳的體積分數(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，學生快速解答試題

在高中化學課程教學中，部分化學速率與平衡類的試題，雖然說依據(jù)基本公式展開計算，能夠求出正確答案，不過因為這類題目較為特殊，無需采用計算的方法，通過計算反而容易出現(xiàn)錯誤.這時高中化學教師在速率與平衡類解題教學中，可以提示學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，從而將繁瑣的計算步驟省略掉.

例2 在一個體積會發(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)，當反應(yīng)達到平衡后，容器內(nèi)的溫度沒有發(fā)生變化，體積擴大6%，X氣體的轉(zhuǎn)化率是40%，則該化學方程式中n的值是（ ）.

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

分析 假如本題采用化學平衡計算的基本模式展開計算，將會顯得異常繁瑣，不僅步驟較多，還容易出現(xiàn)錯誤.教師可要求學生認真閱讀題目內(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)是在一個恒壓、恒溫的密閉容器內(nèi)進行的，一定要從正反應(yīng)的方向來建立化學平衡，由于達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選項符合題意.

對于上述案例，學生沒有直接按照化學平衡計算的基本模式進行，避免因計算失誤而導致錯誤現(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)題目中給出的幾個選項快速找到正確答案.

三、應(yīng)用平均分割思想，準確求得試題答案

在高中化學解題訓練中，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，當遇到這樣類型的題目時，即為：往幾個不同的起始狀態(tài)中加入一樣的物質(zhì)，當初始量成倍數(shù)關(guān)系時，教師可以引導學生巧妙應(yīng)用平均分割思想，將量多者設(shè)計成多個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)，當達到平衡以后，測得Z的物質(zhì)的量是1mol，如果在該容器中開始時加入8mol的X與6mol的Y，求達到平衡時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，所以本題要進行分類討論：（1）當密閉容器恒壓時，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行分割變成兩個一樣的第一次容器，那么Z的物質(zhì)的量是1mol×2=2mol;（2）當密閉容器為恒容容器時，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，再對密閉容器進行適當?shù)姆指钐幚恚蛊浣忸}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行簡單計算即可，準確求出試題答案.四、運用先拐先平方法，輕松求出試題結(jié)果

在一些高中化學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，像在濃度和時間圖中，依據(jù)拐點出現(xiàn)時間的先后順序，能夠?qū)囟群蛪簭姼叩驼归_對比，在圖像中先出現(xiàn)拐點曲線則表示先達到平衡，這時通過逆向分析能夠得出這一變化對應(yīng)的壓強、溫度均比較高，濃度也相對較大.高中化學教師可指導學生運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）這一化學反應(yīng)在容積為1L的密閉容器內(nèi)進行，A開始時的濃圖1度為0.05mol，溫度T1、T2中的濃度與時間關(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 學生通過認真閱讀題目內(nèi)后審題后能夠發(fā)現(xiàn)，在先拐先平的圖像曲線中，拐點代表剛剛達到平衡時的狀態(tài)，根據(jù)圖像信息可知T2達到平衡狀態(tài)使用的時間比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反應(yīng)的正反應(yīng)是一個吸熱反應(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，教師指引學生運用先拐先平的解題方法，通過對圖像的分析可以準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，在高中化學速率與平衡解題教學中，?？键c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、比較或計算化學平衡狀態(tài)等，教師應(yīng)當指導學生根據(jù)實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：

[1]韓佳洺.淺談高中化學解題策略與技巧[J].數(shù)理化解題研究，2018（19）：90-91.

[2]李婧漪.淺談高中化學實驗題的解題技巧[J].考試周刊，2018（79）：163.

[責任編輯：季春陽]