鄔守軼
【摘? ? 要】化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高二化學(xué)非常重要一塊內(nèi)容,主要要求我們了解化學(xué)反應(yīng)可逆性以及了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩者存在的聯(lián)系。這一課時(shí)內(nèi)容對(duì)于我們來說難度比較大,我認(rèn)為只要理解化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡的含義,就能攻克這一知識(shí)點(diǎn)。因此,我將從“化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素的實(shí)驗(yàn)探究問題”、“突破化學(xué)平衡”以及“全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率”三個(gè)角度對(duì)復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡提幾點(diǎn)我的復(fù)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】高二化學(xué)? 反應(yīng)速率? 化學(xué)平衡
中圖分類號(hào):G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2020.05.077
化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的?;瘜W(xué)反應(yīng)速率的研究對(duì)象是所有的化學(xué)反應(yīng)(包括可逆反應(yīng))[1]。而化學(xué)平衡關(guān)鍵在于給定條件下能否推出“變量”達(dá)到不變。化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡放置于一起進(jìn)行學(xué)習(xí),說明這兩者之前存在著聯(lián)系。兩種化學(xué)物質(zhì)混合進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),而判斷兩者化學(xué)反應(yīng)是否平衡關(guān)鍵在于化學(xué)反應(yīng)中給定的量,最終是否發(fā)生改變?;瘜W(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡速率內(nèi)容中,圖像起到非常重要作用,要求我們對(duì)反應(yīng)速率的含義及其影響有一個(gè)非常深刻的理解,當(dāng)然也要求我們理解化學(xué)速率的圖像,起到舉一反三的效果。
一、化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素的實(shí)驗(yàn)探究問題
我認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)速率考題主要以計(jì)算題的形式出現(xiàn),而化學(xué)反應(yīng)速率則包括非常重要的計(jì)算公式:v(B)=△c(B)/△t=(△n(B)/V)/△t。我對(duì)這個(gè)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的解剖:這個(gè)公式有一定的局限性,在應(yīng)用時(shí)有幾個(gè)注意點(diǎn):(1)濃度的變化只適用于氣體和溶液當(dāng)中的溶質(zhì),不適合固體和純?nèi)芤?。?)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是即時(shí)速率,而且在計(jì)算時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率一定是正值,我們可以用此方法進(jìn)行檢驗(yàn)。(3)同一反應(yīng)不同的反應(yīng)物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能各不相同,但是意義是相同的。可以得到不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于其化學(xué)計(jì)數(shù)量之比。(4)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí),若給出的是物質(zhì)的量的變化值,要轉(zhuǎn)化成物質(zhì)的量的濃度變化值,再進(jìn)行計(jì)算。(5)對(duì)于可逆反應(yīng)來說,通常計(jì)算的是正、逆反應(yīng)抵消以后的總反應(yīng)速率,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),總反應(yīng)速率一定是0。影響化學(xué)反應(yīng)速率有四大因素:分別是濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑,當(dāng)然反應(yīng)物的顆粒大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有一定影響。(1)濃度對(duì)氣體或者液體參考的反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生影響,符合“濃快稀慢”的原理。(2)壓強(qiáng)增大,氣體體積縮小,反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)速率增大。(3)溫度升高,反應(yīng)速率增大。(4)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,但是不能使本來不能發(fā)生的反應(yīng)變成可以發(fā)生的反應(yīng)。
二、突破化學(xué)平衡
這一課時(shí)的內(nèi)容不僅需要我們掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。同時(shí)還要了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性、理解化學(xué)平衡的涵義、掌握化學(xué)平衡與反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),最重要的一點(diǎn)就是找到變量和不變量。我們可以找到“兩類標(biāo)志”:(1)絕對(duì)標(biāo)志:從本質(zhì)上講,同一物質(zhì)v順=v逆,不同物質(zhì)則是v順(X)/X的化學(xué)計(jì)量數(shù)=v逆(Y)/Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)。從現(xiàn)象上講,各組分的濃度不變;各組分的物質(zhì)的量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不變;無熱交換時(shí)體系溫度不變;各氣體組分的體積分?jǐn)?shù)不變;反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變。(2)相對(duì)標(biāo)志:①有氣體參加的反應(yīng),氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不變時(shí),當(dāng)是等體積反應(yīng)時(shí),不一定達(dá)到平衡;當(dāng)是不等體積反應(yīng)時(shí),達(dá)到平衡。②氣體的密度、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),要具體分析各表達(dá)式中的分子或分母變化情況,判斷是否平衡。③如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色,則平衡體系的顏色不變時(shí),達(dá)到平衡。我們還可以找到“一個(gè)角度”:從微觀角度進(jìn)行分析,如反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),下列各項(xiàng)都可以說明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài):①斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成1molN≡N鍵;②斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成3molH-H鍵;③斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)斷裂6molN-H鍵;④生成1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成6molN-H鍵。也可以通過比較平衡破壞瞬時(shí)的正逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來判斷平衡移動(dòng)的方向以及通過比較濃度商與平衡常數(shù)的大小來判斷平衡移動(dòng)的方向。
三、全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率
我認(rèn)為突破平衡常數(shù)首先要學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)表達(dá)式:對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=Pc(g)+qD(g)來說,K=(cp (C)·cq (D))/cm (A)·cn (B)。在寫數(shù)學(xué)表達(dá)式過程中要注意(1)不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式。但是在非水溶液中,若有水參加或者生成,則此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù),應(yīng)該寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。(2)同一化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同,其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同,所以書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時(shí),要和化學(xué)反應(yīng)方程式相對(duì)應(yīng),否則意義就不明確。平衡常數(shù)可以表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。K的大小只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或者生成物起始濃度大小無關(guān)。針對(duì)于轉(zhuǎn)化率的全面突破,轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式a(A)=△n(A)/n(A)×100%=△c(A)/c(A)×100%。
四、結(jié)語
總而言之,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是我們必須要攻克的一塊知識(shí)點(diǎn),理解化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)以及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式,當(dāng)然也要注意計(jì)算公式在實(shí)際例題運(yùn)用過程中的局限性。從“兩個(gè)標(biāo)志以及一個(gè)角度”對(duì)化學(xué)平衡突破進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解,細(xì)心認(rèn)真的完成對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的復(fù)習(xí),這對(duì)于提高我們的化學(xué)成績(jī)會(huì)非常有幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]李召亮.化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像復(fù)習(xí)導(dǎo)航[J].數(shù)理化學(xué)習(xí):高中版.(2012):31-35.