“割、補豆腐塊法”巧解化學平衡問題

李小燕

【摘要】化學平衡是中學化學三大理論之一，具有抽象性強、邏輯性強的特點。平衡移動和相關計算是化學平衡中的難點，為解決這一難點，引入“等效平衡”這一思維方法，但多數學生很難理解，更不能靈活應用“等效平衡”原理分析問題、解決問題。“割、補豆腐塊法”來源于生活，簡單易懂，可使復雜的化學平衡問題圖像化、直觀化，能極大提高解題效率。

【關鍵詞】割、補豆腐塊法 等效平衡 化學平衡

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）22-0169-02

一、等效平衡

在一定條件下，可逆反應無論采取何種途徑，即無論反應從正反應方向還是從逆反應方向開始，無論是將反應物一次性投入還是分批投入，只要達到平衡后，各相同組分的百分含量相同，就視為等效平衡。這里的百分含量，可以是物質的量分數，也可以是質量分數。

學生應用“等效平衡”原理解題的前提是：必須牢記在恒溫恒容、恒溫恒壓下建立等效平衡的條件，顯然這不符合學習的一般過程，學生只能短時間記憶，不能因題解題、靈活應用，為了彌補上述缺點，本文引入了“割、補豆腐塊法”。

二、“割、補豆腐塊法”

（一）原理分析：

做豆腐時，如果配料相同，制作工藝相同，所做豆腐的口味是相同的。從化學角度看，口味相同是豆腐中各組分百分含量相同的宏觀體現，各組分的百分含量不隨豆腐量的多少而變化，是一個定值，這和“等效平衡”中的“等效”是同一含義，因此“等效平衡”問題可用更加生活化、形象化的“割、補豆腐塊法”加以解決。

豆腐塊“割、補”過程如下圖所示：

在割、補的過程中，各組分的百分含量保持不變。對于處于平衡狀態的可逆反應，在割、補的過程中化學平衡不移動，即處于“等效平衡”狀態，各組分的百分含量保持不變。

（二）解題過程：

1.確立參照標準：選題干中已知狀態為參照標準。

2.按照化學方程式中化學計量數關系，用“一邊倒”的方法將問題中所給物質的物質的量轉化為參照標準中各物質的物質的量。

3.用“割、補豆腐塊法”對“一邊倒”后的體系進行“割或補”，使各物質的物質的量與參照標準中各相應物質的物質的量相等（或某幾種物質的物質的量與參照標準中相應物質的物質的量相等）為止。

4.增大或減小外界大氣壓，使“割、補”后體系所占體積為參照標準中的體積，以“割或補”所得中間狀態為橋梁，依據勒夏特列原理可判斷：某條件下的建立的平衡狀態與參照標準中的平衡狀態是否處于等效狀態。

三、“割、補豆腐塊法”在化學平衡中的應用

在割取、減壓的過程中，平衡不移動，所以A選項平衡時CO的體積分數仍為x。

在割取、減壓的過程中，平衡不移動，加入1molH2O至參照標準，平衡正向移動，CO的量減小，氣體總量增多，所以B選項平衡時CO的體積分數大于x。

在補、加壓過程中，化學平衡不移動，CO的體積分數不變，取出0.1molH2O至參照標準，平衡逆向移動，CO的量增多，氣體總量減少，CO的體積分數增大，所以C選項平衡時CO的體積分數小于x。

D選項：一邊倒后容器中有1molCO和2molH2O（g），與參照標準完全一致，CO的體積分數仍為x。

通過上述例題我們可以看到，用“割、補豆腐塊法”解決化學平衡問題，過程簡單明了，只須選取參照標準，畫圖進行“割或補”至問題中某些量與參照標準一致，再結合勒夏特列原理，就可判斷問題中化學平衡與參照標準是否處于等效平衡狀態，進而解決各種問題。用“割、補豆腐塊法”解題，可使抽象性強、邏輯性強的化學平衡問題圖像化、直觀化，降低解題難度，提高解題效率。

參考文獻：

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