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浅谈如何复习高二化学反应速率和化学平衡

2020-09-10邬守轶

南北桥 2020年5期
关键词:化学平衡

邬守轶

【摘    要】化学反应速率和化学平衡是高二化学非常重要一块内容,主要要求我们了解化学反应可逆性以及了解化学反应速率和化学平衡两者存在的联系。这一课时内容对于我们来说难度比较大,我认为只要理解化学反应速率以及化学平衡的含义,就能攻克这一知识点。因此,我将从“化学反应速率及其影响因素的实验探究问题”、“突破化学平衡”以及“全面突破化学平衡常数及转化率”三个角度对复习化学反应速率和化学平衡提几点我的复习经验。

【关键词】高二化学  反应速率  化学平衡

中图分类号:G4      文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2020.05.077

化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的。化学反应速率的研究对象是所有的化学反应(包括可逆反应)[1]。而化学平衡关键在于给定条件下能否推出“变量”达到不变。化学反应速率和化学平衡放置于一起进行学习,说明这两者之前存在着联系。两种化学物质混合进行化学反应,而判断两者化学反应是否平衡关键在于化学反应中给定的量,最终是否发生改变。化学反应速率及化学平衡速率内容中,图像起到非常重要作用,要求我们对反应速率的含义及其影响有一个非常深刻的理解,当然也要求我们理解化学速率的图像,起到举一反三的效果。

一、化学反应速率及其影响因素的实验探究问题

我认为化学反应速率考题主要以计算题的形式出现,而化学反应速率则包括非常重要的计算公式:v(B)=△c(B)/△t=(△n(B)/V)/△t。我对这个公式进行简单的解剖:这个公式有一定的局限性,在应用时有几个注意点:(1)浓度的变化只适用于气体和溶液当中的溶质,不适合固体和纯溶液。(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,而且在计算时化学反应速率一定是正值,我们可以用此方法进行检验。(3)同一反应不同的反应物质表示反应速率时,数值可能各不相同,但是意义是相同的。可以得到不同物质表示的反应速率比等于其化学计数量之比。(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要转化成物质的量的浓度变化值,再进行计算。(5)对于可逆反应来说,通常计算的是正、逆反应抵消以后的总反应速率,当达到平衡时,总反应速率一定是0。影响化学反应速率有四大因素:分别是浓度、温度、压强、催化剂,当然反应物的颗粒大小对化学反应速率也有一定影响。(1)浓度对气体或者液体参考的反应都会产生影响,符合“浓快稀慢”的原理。(2)压强增大,气体体积缩小,反应物的浓度增大,反应速率增大。(3)温度升高,反应速率增大。(4)催化剂能改变化学反应速率,但是不能使本来不能发生的反应变成可以发生的反应。

二、突破化学平衡

这一课时的内容不仅需要我们掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。同时还要了解化学反应的可逆性、理解化学平衡的涵义、掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。判断化学反应是否达到平衡状态,最重要的一点就是找到变量和不变量。我们可以找到“两类标志”:(1)绝对标志:从本质上讲,同一物质v顺=v逆,不同物质则是v顺(X)/X的化学计量数=v逆(Y)/Y的化学计量数。从现象上讲,各组分的浓度不变;各组分的物质的量(质量分数)不变;无热交换时体系温度不变;各气体组分的体积分数不变;反应物的转化率不变。(2)相对标志:①有气体参加的反应,气体的总压强、总体积、总物质的量不变时,当是等体积反应时,不一定达到平衡;当是不等體积反应时,达到平衡。②气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时,要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况,判断是否平衡。③如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,达到平衡。我们还可以找到“一个角度”:从微观角度进行分析,如反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),下列各项都可以说明该反应达到了平衡状态:①断裂1molN≡N键的同时生成1molN≡N键;②断裂1 mol N≡N键的同时生成3molH-H键;③断裂1 mol N≡N键的同时断裂6molN-H键;④生成1 mol N≡N键的同时生成6molN-H键。也可以通过比较平衡破坏瞬时的正逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向以及通过比较浓度商与平衡常数的大小来判断平衡移动的方向。

三、全面突破化学平衡常数及转化率

我认为突破平衡常数首先要学会数学表达式:对于反应mA(g)+nB(g)=Pc(g)+qD(g)来说,K=(cp (C)·cq (D))/cm (A)·cn (B)。在写数学表达式过程中要注意(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。但是在非水溶液中,若有水参加或者生成,则此时水的浓度不可视为常数,应该写进平衡常数表达式中。(2)同一化学反应,化学反应方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同,所以书写平衡常数表达式及数值时,要和化学反应方程式相对应,否则意义就不明确。平衡常数可以表示反应进行的程度。K越大,反应进行的程度越大。K的大小只与温度有关,与反应物或者生成物起始浓度大小无关。针对于转化率的全面突破,转化率的计算公式a(A)=△n(A)/n(A)×100%=△c(A)/c(A)×100%。

四、结语

总而言之,化学反应速率和化学平衡是我们必须要攻克的一块知识点,理解化学反应速率、化学平衡常数以及转化率的计算公式,当然也要注意计算公式在实际例题运用过程中的局限性。从“两个标志以及一个角度”对化学平衡突破进行简单的了解,细心认真的完成对于化学反应速率和化学平衡的复习,这对于提高我们的化学成绩会非常有帮助。

参考文献

[1]李召亮.化学反应速率和化学平衡图像复习导航[J].数理化学习:高中版.(2012):31-35.

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