人教网首页 人教网刊 滴定·化学 本期目录   上一篇 下一篇
2014年第02期
47

平衡问题是高中化学中重要的原理性知识,对学生的思维能力有较高的要求,因此而成为高考中的一个重要考点。本文选取平衡问题分析上的三个常见易错点,加以解析仅供参考。

一、运用等效平衡模型错误分析平衡移动方向问题

1:恒温、恒容条件下,在1L密闭容器中充入1molNH3,发生可逆反应:2NH3g3H2g)+N2g),达到平衡后,再向容器内充入1molNH3,此时平衡向什么方向移动?

错误分析:按以下等效模型思考此问题(见图一):途径首先将再充入的1mol NH3建立与原平衡的等同平衡,之后与原平衡合并,压缩容器至1L。显然途径和途径建立的平衡互为等效。途径加压过程中,平衡逆向移动,所以得出结论:再充入1molNH3平衡逆向移动。

图一

正确分析:原平衡体系中,当向体系中再加入1mol NH3时,则那一瞬间NH3的浓度增大, H2N2的浓度不变,所以,平衡正向移动。

导致上述错误分析的根本原因在于未充分理解等效平衡模型及平衡移动的本质。等效平衡模型改变了建立平衡的途径,因此它不适合用于讨论平衡移动方向问题。

二、通过平衡移动方向错误判断物料转化率、百分含量问题

上述两种建立平衡的途径对于NH3来说转化率相同且都是减小的。由途径可知,平衡正向移动并不意味着正反应程度更大、某一物质的转化率更高。其实,转化率其本身所反映的是物料终始态的对比情况,与变化过程不具有因果关系。因此,借助平衡移动方向判断转化率的变化或反之借助转化率的变化判断平衡移动方向均可能带来错误的判断。事实上,我们研究转化率的变化及百分含量时,除运用平衡常数进行定量计算外,还经常会运用等效模型的思想进行分析。

2:恒温、恒容条件下,对已建立2NO2gN2O4g)的平衡体系充入N2O4气体,NO2的转化率、百分含量如何变化?

正确分析:按以下模型思考此问题(见图二):再充入N2O4与对体系进行缩小容积加压操作等效,加压有利于NO2的消耗,故其转化率提高,体系中NO2的百分含量与原平衡相比减小。

图二

三、混淆影响平衡的因素与影响速率的因素带来的错误问题

3 对于可逆反应:2SO2g+O2g2SO2g H0。等容绝热条件下,当升高温度时,正、逆反应速率如何变化?平衡如何移动?

错误分析:由于该反应为放热反应,故升高温度平衡逆向移动,所以升高温度时逆反应速率增加,正反应速率下降。

正确分析:上述体系升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞的几率增大,正、逆反应速率均增大,但逆反应速率增大程度要大于正反应速率增大程度,故升高温度后逆反应速率大于正反应速率,因而平衡逆向移动。

导致上述错误分析的根本原因在于不能正确区分影响平衡的因素与影响速率的因素二者研究问题角度上的不同。影响平衡因素研究问题的角度是条件改变后对正、逆反应速率相对大小的判断,正、逆反应速率的相对大小最终决定了平衡移动的方向。而影响速率的因素对正、速率的影响是一致的且与反应进行的方向无关。

平衡问题是中学化学教学中既富有思想性又蕴含哲理性的知识,是启迪智慧,培养辩证思维的很好素材。我们在教学中应该把握住基本概念、基本方法,引领学生看清楚问题的实质,这样才不负知识传递本身带给我们的使命。