理清思路重方法 解答化學平衡題

范玉芳

(安徽省界首第一中學 236500)

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，應優選、精講經典習題，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

工業生產中將除去工業煙氣中氮氧化物的過程成為“脫硝”.某脫硝反應的平衡常數表達式為：

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生上述反應，測的部分物質濃度與時間的關系，如圖1(a)所示，則____min后，反應的正逆反應速率相等；前4min內用O2表示平均反應速率v(O2)=____.

圖1

(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：

2 解題思路分析

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

4N2(g)+6H2O(g)，ΔH<0

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、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.

其二，傳授高效的學習方法.注重觀察學生在課堂上的表現，給予學生學習上的指引.如為幫助學生構建系統的知識網絡，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，將知識點之間的區別與聯系徹底的搞清楚，弄明白.

其三，要求學生養成良好的做題習慣，提高做題效率.做題的過程中應根據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，工業上利用二氧化碳和氫氣在一定條件下反應合成甲醇，根據這樣的化學反應，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，讓學生進行歸納和總結.針對每個題目進行反思，養成良好的反思習慣，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，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)平衡狀態時，混合氣體中氨的物質的量是多少？

(2)反應達到平衡狀態時，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.首先根據題干信息列出方程組，求解氫氣和氮氣的起始濃度.

=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氣體物質的量是反應前氣體物質的量的0.76倍，所以NH3的物質的量是0.12mol.根據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，其內有X、Y的混合氣體，在一定條件下，混合氣體發生化學反應：

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.②③ B.②④ C.①③ D.①④

在解答時，讓學生根據題意進行分析，并且列出相應的反應關系式：

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，根據其個數守恒、電子守恒、質量守恒、濃度守恒以及物質的量等，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amol的氮氣和bmol的氫氣進行反應，當達到平衡狀態時，生成的氨有cmol，當反應達到平衡后，混合氣體中氨的質量分數是多少？

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

除了利用質量守恒外，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.