化学平衡状态的判断及其解题技巧论文

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篇1：化学平衡状态的判断及其解题技巧论文

化学平衡状态的判断及其解题技巧论文

摘 要：在高中化学学习中, 化学平衡原理是难点也是重点内容, 该原理可反映化学的本质, 能够让学生对化学反应蕴含的规律进行总结与归纳。而实际上, 学生要熟练掌握这一原理具有一定难度, 严重时甚至会打击学生学习化学的信心。文章主要针对化学平衡原理的应用进行分析, 以帮助学生掌握化学平衡原理的知识和运用技巧。

关键词：高中化学; 化学平衡原理; 化学反应; 学习技巧;

在化学反应过程中, 待化学反应达到一定程度的时候, 没有继续出现反应现象, 而反应物和生成物处于逐渐稳定的状态, 即被称为化学平衡, 其实质是指化学本身蕴含的规律性。在这些化学反应过程中, 反应物与生成物都不会发生数量变化, 但却会以其他的物质形态而存在。由此可见, 化学平衡这一原理在本质上类似于质量守恒原理。这部分化学知识在高中化学知识体系中占据着重要地位, 大纲要求学生能够对这一原理进行理解, 并掌握其应用技巧。

一、化学平衡状态的判断技巧

1. 基于化学平衡的基本概念

学生要理解化学平衡知识点, 其重难点都在于判断化学反应的平衡状态。而判断方法有多种, 以化学平衡基本概念入手是其中的一种方法。在某一特定条件下发生的一种可逆反应, 其正、逆的反应速率是相等关系, 即在V正=V逆的情况下, 可认为该化学反应处于平衡状态。在某些化学反应中, 会涉及参与反应物质的相关浓度变化计算, 这就要求学生能够掌握这一计算方法, 去判断化学平衡状态。例如, 在制取二氧化碳的化学反应中, 其化学方程式分别含有氯化钙与稀盐酸, 若是两者浓度都不再发生变化, 即可表明该化学反应处于平衡状态。

2. 有色物质参与可逆反应的判断

在判断化学平衡状态时, 也可从可逆反应的具体现象来入手, 尤其是有色物质参与化学反应的情况下, 更利于学生去判断。若是某个参与反应的物质有颜色, 那么该化学物质的颜色会随着化学反应的进行而出现变化, 一旦变化停滞或消失, 则可判断该化学反应是平衡状态。例如, 在化学反应4HCl (浓) +Mn O2=Mn Cl2+Cl2+2H2O中, 其等号两端的化学方程式都存在有色物质。在这个化学反应中, 若是生成的氯气呈现的黄绿色没有再随着时间变化而变化, 则可判断该化学反应已经达到平衡状态。在教学这部分的判断方法及技巧之后, 教师可借助更多的类似题目来巩固学生所学知识, 并锻炼其类推能力。例如, 在化学反应3Cu+8HNO3 (稀) =3Cu (NO3) 2+2NO+4H2O中, 其生成的NO的颜色若是没有再发生变化, 则可认为这一化学反应处于平衡状态。

3. 基于化学反应环境的不同

除了上述两种判断方法, 也要依据化学反应环境的不同, 灵活采用相对应的判断标准。若是在密闭恒定容量容器中发生了化学反应, 那么容器内的气体压强没有再出现变化的时候, 可认为该容器内处于化学平衡状态。而教师在教学的过程中, 也要注意讲解客观因素 (如温度) 对化学平衡状态的影响, 让学生更全面地掌握相关知识。如果化学反应出现吸热或者放热情况, 那么学生可结合温度变化予以判断。若是温度趋向稳定, 那么表明化学反应慢慢处于平衡状态。在三氧化二铁和铝的化学反应中就很容易受外界温度影响, 一般需要在高温环境下进行化学实验, 且其化学反应会释放大量的热量。因此, 学生在观察这一化学反应时, 应该明白温度趋向稳定时, 即意味着其处于化学平衡状态。

二、化学平衡原理解题技巧的例题分析

化学平衡原理虽然看似简单, 但是在实际运用中, 学生却依旧难以对其进行很好的理解和掌握。下面以一道与化学平衡原理相关的题目为例, 探讨学生在化学平衡原理学习中容易犯的错误, 并分析正确的.解题方法。例题:在恒温的状态下, 在某固定容器内进行化学实验, 其发生的正化学反应为2NO2→N2O4, 这一正反应可以释放热量, 待化学平衡后, 如果分别单独改变以下条件, 等到重新达到化学平衡状态之后, 可以减少平衡混合气体相对分子质量。有四个答案选项, 其中三个分别是通入N2、NO2、N2O4, 而最后一个选项则为升高温度。学生在思考和解答该题时, 容易陷入解题误区而选择NO2这个答案。这部分学生认为, NO2的通入会增大其体积分数, 结合化学平衡原理可知,平衡趋向减弱状态, 但不会彻底消失, 可得出NO2的体积分数增大的结果, 进而得出气体相对分子质量下降的结论。只是题干中提示了其化学反应物仅为一种, NO2的通入会引起压强上升, 而化学平衡却会以右边为转移方向, 在这样的情况下, NO2的体积分数下降, 而混合气体相对分子质量却反增。而通入N2,平衡不会出现移动, 但是其相对分子质量却会比通入NO2时的相对分子质量更小。综合可知, 这一题目应该得出答案为N2, 而学生需要继续思考, 在升温前提下, 化学平衡的转移方向为生成二氧化氮的方向, 也就是发生吸热现象的方向。在这个过程中, 相对分子质量会下降, 学生可以此得出正确答案。

三、结束语

总之, 教师应该重视化学平衡原理这个重难点内容的有效教学, 引导学生掌握化学平衡原理这一知识点, 促使学生掌握应用化学平衡原理的方法, 增强其解答相关化学问题的能力, 从而实现化学课堂教学效率的大幅提升。

参考文献：

[1]修凤艳, 马颜红, 王梅.“化学平衡理论”的教学思考[J].中学化学教学参考, (10) .

[2]经志俊.基于学生发展核心素养的“化学平衡的移动”单元教学创新设计[J].化学教学, 2017 (01) .

篇2：化学平衡状态的判断分析论文

化学平衡状态的判断分析论文

化学平衡状态的判断是高考高频考点，也是学生存在的难点．主要原因是这部分内容较为抽象，题目变化较多，学生若没有从本质上理解，就容易判断错误．化学平衡状态是:“一定条件的可逆反应，当反应进行到一定程度，正反应和逆反应的反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态．”化学平衡状态用“动态的静止”来概括是再合适不过了．“动态”指“动态平衡”，反应并没有终止．而“静止”是某些变化的量不再发生改变．“动中找静”是判断平衡状态标志的核心思想．下面就从两个方面谈谈化学平衡状态巧妙的判断．

一、“等”是为了“定”

化学平衡状态的定义中体现了“等———正反应速率和逆反应速率相等”和“定———各组分浓度保持不变”．其实，“等”也是为了表现“定”．对于可逆反应达平衡时，除固体和纯液体外，每种物质均有v正和v逆．以mA(g)+nB(g)幑幐pC(g)+qD(g)为例:1．对于同一物质表示化学反应速率:当v正(A)=v逆(A)时，可作为判断平衡状态的标志．原因:v正(A)=v逆(A)，可以理解为正反应方向A的消耗速率等于逆反应方向A的生成速率．即单位时间内，正反应方向A物质的量浓度的减少等于逆反应方向A物质的量浓度的增加．所以，当v正(A)=v逆(A)时，A物质的量浓度不再改变，可作为判断平衡状态的标志．2．对于不同物质表示的反应速率:当v正(A)︰v逆(B)=m︰n时，可作为判断平衡状态的标志．这里面有两层含义:①A、B表示速率时必须是正逆两个方向;②速率之比等于化学计量数之比．其实，只有这样才能转化为同一物质的v正=v逆．首先，若A、B表示均为正反应方向速率或逆反应方向速率，则v正(A)︰v逆(B)在任何时候均为m︰n，并不是平衡时特有的．若v正(A)︰v逆(B)=m︰n成立，则必然存在v正(B)=v逆(B)，这和上述v正(A)=v逆(A)是同一意思．由此，再以N2(g)+3H2(g)幑幐2NH3(g)(反应条件略)为例，与“等”有关的化学反应速率的标志有:(1)单位时间内，生成2molNH3的同时，生成3molH2．(2)单位时间内，1molN≡N断裂的同时，有6molN－H键断裂．综上所述，不论是用化学反应速率表示，还是文字描述，只要抓住两点:正反应和逆反应两个方向、满足化学计量数之比，则可判断反应达平衡状态．

二、“变”是为了“定”

化学平衡状态中的静不是一开始就不变的量，而是由“变”到“不变”．抓住“变量”在达到平衡时“不变”的特征，在判断平衡状态时就容易多了．在任何情况下均是“变量”的有:各组分的物质的量或物质的量浓度、百分含量、转化率等;在特定条件下满足的“变量”有:体系压强、气体密度、气体平均相对分子质量、体系温度、体系颜色等．

(一)任何情况下均可作为判断平衡状态标志的“变量”

1．各组分物质的量n(A)或物质的量浓度c(A)各组分物质的量n(A)或物质的量浓度c(A)，其实也是一个“变量”，当不变时，说明反应达到了平衡状态．这里要特别指出的是:各组分物质的量n(A)或物质的量浓度c(A)作为判断平衡状态的标志时，既不成比例，也不相等，只能是不变．2．百分含量这里所指的百分含量可以是物质的量分数，也可以是体积分数．例如:N2(g)+3H2(g)幑幐2NH3(g)(反应条件省略)，N2、H2、NH3体积分数在反应过程中均是“变量”，当不变时，说明达到了平衡状态．3．转化率化学平衡状态是可逆反应达到的最大限度．因此，反应物的转化率不断增加(“变量”)，当达到平衡状态时，转化率达到最大并且不再改变．

(二)在一定条件下，可作为判断平衡状态标志的“变量”

1．恒温、恒容条件下，体系压强、气体密度、气体平均相对分子质量三者的判断．例如:①N2(g)+3H2(g)幑幐2NH3(g)②H2(g)+I2(g)幑幐2HI(g)③A(s)+3B(g)幑幐2C(g)+D(g)(反应条件省略)针对这三个方程式进行分析:(1)体系压强恒温、恒容条件下，体系压强与气体的总物质的量成正比．对方程式而言，气体总物质的量的变化体现在方程式两边气体前的化学计量数总和的相对大小．化学方程式①:反应前后气体计量数之和不等，说明随着反应的进行，压强是“变量”，当压强不变时，说明反应达到了平衡状态．化学方程式②:反应前后气体计量数之和相等，说明随着反应的进行，压强始终不变．压强不是“变量”，压强不变不是判断平衡状态的.标志．化学方程式③:此反应中出现了固体，首先要排除固体前的系数．反应前后气体计量数之和相等，压强不是“变量”，压强不变不是判断平衡状态的标志．由此，压强是否是变量，关键看方程式两边气体前的计量数总和的相对大小．(2)气体密度气体密度公式:=m(总)V．由于是恒容条件，V不变，因此只要判断m(总)是否是“变量”．化学方程式①和②:反应物和生成物均为气体，故气体的总质量m(总)不变，密度不是“变量”，此方程式密度不是判断平衡状态的标志．化学方程式③:由于存在固体反应物，因此，随着反应的进行，气体的总质量增加，m(总)是“变量”，此时密度是判断平衡状态的标志．(3)气体平均相对分子质量(M)气体平均相对分子质量公式:M=m(总)n(总)．需要考虑m(总)和n(总)两个因素，相当于以上两个判断依据的综合考虑．化学方程式①:m(总)不变;反应后气体计量数之和小于反应前，n(总)减小．因此，是“变量”，M不变可作为判断平衡状态的标志．化学方程式②:m(总)不变;方程式两边气体计量数之和相等，n(总)不变．因此，M不是“变量”，M不变不可作为判断平衡状态的标志．化学方程式③:m(总)增加，方程式两边气体计量数之和相等，n(总)不变．因此，M是“变量”，M不变可作为判断平衡状态的标志．综上所述，这三个判断依据要结合方程式的特殊性和反应条件综合判断．2．体系温度这是针对绝热体系而言，由于绝热体系中的温度取决于反应的热效应，当反应达到平衡状态时，正逆反应吸收或放出的热量相等，体系的温度就不再改变．也就是说，对于绝热体系，体系温度是“变量”，当体系温度一定时，则标志化学反应达到了平衡状态．3．体系的颜色这是针对对有色物质参加或生成的反应，体系颜色是“变量”(颜色与有色物质的物质的量浓度有关)，颜色不变，则说明反应达到平衡状态．化学平衡的判断依据就是要理解化学平衡状态“动态的静止”的特征，找化学平衡的中的“变量”，只要抓住这个方面的判断方法和技巧，就可以轻松应对有关化学平衡状态的判断的试题了．

篇3：化学平衡状态判断方法

化学平衡状态判断方法大全

一、判断化学平衡状态的标志

1、什么是化学平衡状态

化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里，正反应速率=逆反应速率，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。

2、平衡状态的判断方法 :

(1)直接判定: V正=V逆

①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。

②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。即必须是一个V正一个是V逆之比等于系数比才能判断是平衡状态。

例1、可逆反应：2NO2(g)= 2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是 ( B )

A 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2

B 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO

C 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态

例2、判断在可逆反应2HI(g) =H2(g)+I2(g)中能判断达平衡状态的有2molH-I键断裂就有1molH-H生成( 错误 )

(2)间接判定：

①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。

②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。

③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。

④反应物的转化率、产物的产率保持不变。

总之：能变的量保持不变说明已达平衡。

篇4：浅谈高中化学平衡判断的方法和技巧论文

浅谈高中化学平衡判断的方法和技巧论文

在研究化学平衡问题时，常用的研究方法有等效平衡法、差量法、极限法、守恒法等。 在这些方法中，等效平衡法是根本方法，也是我们研究的主要方法。 等效法是利用某一平衡状态的相同平衡状态以及相似平衡原理来进行化学平衡的判断。 化学等效平衡法，不仅是一种可逆反应平衡判断方法，更是一种化学思维。

下面结合自己的教学实践就高中化学平衡判断的方法和技巧进行探讨。

一、恒温、恒容下的等效平衡

影响化学反应平衡移动的因素包括温度、压强、浓度，对此，我们将依据控制变量法对化学平衡移动的特点进行考查。 对于恒温、恒容条件下的可逆反应，只要保证前后反应经过换算得到的反应物的物质的量前后相同，我们就可以保证该化学反应的等效平衡。 这是化学可逆反应中恒温、恒容条件下所特有的，也是恒温、恒容条件下最容易考查的化学平衡知识点之一，需要学生格外注意。

二、恒温、恒压下的等效平衡

1、起始时，反应物物质的量改变的平衡

恒温、恒压下的化学等效平衡属于一种不完全等效平衡，无论方程式左右的系数和是否相等，该可逆反应都是不完全的等效。 对于恒温、恒压条件，在起始时反应物的物质的量的不相同的情况下，如果按照化学方程式的系数比换算成方程式另一半的物质的量的比例与原平衡相同，则前后的两平衡属于等效平衡。

例如，某温度下，密闭容器中发生反应AX（ g） = BY（ g）+ CZ（ g） ，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y 和Z 的浓度均为原来的1。 8 倍。 则下列叙述正确的是（ ） 。

A、可逆反应的化学方程式的系数： a >b + c

B、压缩容器容积时，v 正增大，v 逆减小

C、达到新平衡时，物质X 的转化率减小

D、达到新平衡时，混合物中的Z 的质量分数增大

分析：从题目可知，该方程系数形式抽象，对此，需要利用化学平衡的极限等效法，研究该平衡反应的移动。 首先，容器的体积压缩到原来的一半，则化学平衡必然会发生移动。 我们不妨假设此时平衡不移动，则在该瞬间Y、Z 的物质的量浓度变为原来的两倍。 但是，题中给出的Y、Z 浓度变化为原来的1。 8 倍。 由此可知，该平衡向左移动。 于是可知a

2、反应气体分子数不变的平衡

在恒温、恒容条件下，对于可逆化学方程式aA（ g） + bB（ g） = mC（ g） + nD（ g） ，若是a + b = m + n，要使前后反应的平衡相同，只要换算后的反应物与生成物的物质的量相同，该反应即平衡。 在面对反应方程式气体分子数不变的平衡时，学生必须注意反应前后气体的分子数变化，区别对待这些化学反应的平衡。

例如，在两个密闭容器内，保持温度为423K，同时向A、B 两容器中分别加入amol、bmolHI，待反应2HI（ g） = H2（ g）+ I2（ g） 达到平衡后，下列说法正确的.是（ ） 。A。 从反应开始到达到平衡所需时间tA >tBB。平衡时I2浓度c（ I2） A = c（ I2） BC。平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A% >B%D。 HI 的平衡分解率相等

分析：首先，从反应方程式可以看出，方程式前后系数和相同，则反应前后气体的分子数不发生改变。 那么，要使该化学平衡相同，只要将反应物或是生成物转化成起始状态时与原状态相同，该反应即达到平衡。 对于方程式系数相同平衡的化学反应，其反应方向不受压强影响，可逆反应可视为等效平衡状态，前后的生成物浓度相等，故D 项为正确答案。 尤其是在进行气体式可逆反应的平衡判断时，要根据前后气体分子数的变化，确定是否会产生对应的气体压强的变化，从而判断是否会影响化学反应平衡的移动。

三、平衡问题的两个注意点

在恒容的条件下，若是充入参与反映的稀有气体，导致压力容器压强增大，但是化学平衡却不发生移动。 这是由于在该过程中，反应物与生成物的浓度不发生变化，则化学平衡也就不发生移动。 此外，在添加催化剂的情况下，只能改变达到平衡时的时间过程，不能改变最终的平衡状态。 利用化学平衡的原理，虽然反应速率增加了，但反应物与生成物的浓度未发生改变，则化学平衡也就不发生移动。 这两类恒容下的特殊情况需要教师予以强调，避免学生在选择以及判断过程中出现失误。

总之，对高中化学可逆反应平衡移动问题的教学是当前高中化学教学的关键。 伴随着新课改的实施，教师必须着眼于学生化学素养和化学能力的培养，为学生营造出化学学习的良好氛围。 尤其是在近年的有机化学教学中，关于平衡移动以及相关物质浓度的变化关系考查一直是热门知识点，需要教师给予重视。