理清思路重方法解答化学平衡题

摘要：通过例题，分析了化学平衡题的解题思路，阐述了解答化学平衡题的三步法、差量法和守恒法，并探讨了化学平衡题的教学策略，以期为促进高中化学教学提供借鉴.

关键词：化学平衡;思路;方法;高中化学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）07-0137-03

收稿日期：2021-12-05

作者简介：范玉芳（1986.3-），女，安徽省界首人，本科，中学一级教师，从事高中化学教学研究.[FQ）]

化学平衡是高中化学的重点、难点知识，相关知识较为抽象，习题类型复杂多变.教学中为提高学生的解题能力，应优选、精讲经典习题，为学生深入的剖析相关的解题思路，巩固学生所学的同时，使其掌握相关的解题方法与技巧，在以后的解题中能够熟练应用.

1 例题

工业生产中将除去工业烟气中氮氧化物的过程成为“脱硝”.某脱硝反应的平衡常数表达式为：

K=[c（N2）]4·[c（H2O）]6[c（NO）]4·[c（NH3）]4·c（O2）

正反应为放热反应.

（1）若增大K值，则可采取的措施为.

（2）400℃条件下，在恒容密闭的容器中发生上述反应，测的部分物质浓度与时间的关系，如图1（a）所示，则min后，反应的正逆反应速率相等;前4min内用O2表示平均反应速率v（O2）=.

（3）如图1（b），其他条件不变，若n（NH3）/n（NO）<1，NO的转化率随着该比值的上升而上升，原因为;若n（NH3）/n（NO）>1，由于NH3发生副反应导致烟气中NO的浓度增大，使得转化率降低，该副反应的化学方程式为.

（4）电解NO也可进行烟气脱硝：

8NO+7H2O通电3NH4NO3+2HNO3

为获得纯净的NH4NO3，将上述所得溶液中通入适量的NH3，浓度增大的离子有;稀释所得溶液，则c（NH+4）/c（NO-3）的比值将（选填“增大”、“不变”或“变小”），理由是.

2 解题思路分析

上述习题共包含4个小问，其中第（1）小问根据平衡常数的表达式可知发生的反应为：

4NO（g）+4NH3（g）+O2（g）

4N2（g）+6H2O（g），ΔH<0

可知要想使K值变大，应降低温度.问题（2）考查反应速率的表示问题，但题目中给出的是反应图像，因此，需要学生具备一定的读图能力.反应物与生成物物质的量浓度不再发生变化时反应平衡，正逆反应速率，对应的横坐标为12 min.平衡时a反应物减少的物质的量浓度为0.8mol/L-0.2mol/L=

0.6mol/L，生成物b的物质的量浓度为0.6mol/L，因此，a为NO或NH，b为N2，则4min内用NO表示平均反应速率v（NO）=0.4mol/L/4min=0.1mol/（L·min），则用O2表示平均反应速率

v（O2）=14v（NO）=0.025mol/（L·min）.问题（3）中

n（NH3）/n（NO）的比值增大，可看做增加了NH3的浓度平衡正向移动，NO的转化率增加.n（NH3）/n（NO）>1时，根据提示可知副反应应生成了NO，导致其浓度增加，转化率降低，即，发生的反应为：

4NH3+5O24NO+6H2O

问题（4）NH3和HNO3反应生成NH4NO3，溶液酸性减弱，因此，浓度增大的离子有NH+4、OH-，稀释溶液促进NH+4的水解，其浓度减小，c（NH+4）/c（NO-3）的比值减小.

3 教学策略

上述化学平衡习题考查的知识点较多，主要有化学平衡常数、化学反应速率、化学反应图像、化学平衡移动的分析、铵根离子水解等.要想正确作答上述习题，需要学生在学习的过程中深入理解，牢固掌握基础知识，构建系统的知识体系，因此在以后的高中化学教学中应注重以下策略的应用：

其一，化学平衡相关知识较为抽象，教学中既要注重结合具体的实例为学生分析相关的理论，又要灵活运用多媒体技术，借助相关的动画为学生形象、宏观展示化学平衡移动知识，更好的加深其印象.同时，围绕相关问题与学生在课堂上积极互动，激活高中化学课堂的同时，进一步澄清其认识，使其更好地把握化学平衡移动的本质.

其二，传授高效的学习方法.注重观察学生在课堂上的表现，给予学生学习上的指引.如为帮助学生构建系统的知识网络，可引导学生灵活运用思维导图、表格等将相关的知识点整合起来，将知识点之间的区别与联系彻底的搞清楚，弄明白.

其三，要求学生养成良好的做题习惯，提高做题效率.做题的过程中应根据自身的实际情况有选择的做题，做题的过程中不能简单的追求得出正确答案，应认真总结不同题型考查的知识点、高效的解题思路、做题的过程中遇到的问题等.如甲醇相关的化学题中，作为燃料电池的原料，工业上利用二氧化碳和氢气在一定条件下反应合成甲醇，根据这样的化学反应，设计相应的化学平衡题，让学生思考和解答.在此种类型题目中，考查化学反应中的能量变化，以及化学平衡反应原理，需很容易忽视其解题方法，教师在日常教学和训练中，加强学生解题方法和习惯培养，让学生进行归纳和总结.针对每个题目进行反思，养成良好的反思习惯，掌握平衡原理试题解题方法.在每个考试小结后，让学生积极回顾所学知识，对课程内容和关键问题进行总结，加强学生知识记忆和理解，构建化学知识网络.在高考复习中，重视读题和审题，指导学生掌握良好的学习方法，提出相应的解题要求，形成问题解答的好习惯.针对存在的问题及时分析原因，積极向其他学生请教，尽快的堵住知识漏洞，尤其应做好做错习题的摘抄，定期进行错题重做，不断的巩固自身的薄弱知识点，提醒自己在以后的解题不能犯下同样错误.

4 解题方法

4.1 三步法

高中化学平衡题解题中，三步法是最为常见的解题方式，根据题目中的信息，列出起始量、变化量以及平衡量，结合方程式做出计算.

例题1按照一定的比例将氢气和氮气混合，已知在相同条件下，混合气体的密度是氢气的

3.6倍，将0.5mol的混合气体在密闭容器中反应，使得气体在一定条件下达到平衡状态，已知气体在平衡后容器压强是相同状况下反应前的0.76倍.（1）平衡状态时，混合气体中氨的物质的量是多少？

（2）反应达到平衡状态时，氮气的转化率是多少？

此题在解答时，教师引导学生对题目信息进行分析，利用三步法进行解题.首先根据题干信息列出方程组，求解氢气和氮气的起始浓度.

n（N2）+n（H2）=0.5mol28g·mol-1×n（N2）+2g·mol-1×n（H2）

=0.5mol×3.6×2g·mol-1

通过方程组求解得出n（氮气）=0.1mol，

n（氢气）=0.4mol.之后假设氮气的变化量是a（mol），根据化学方程式列出三式，对其起始量、变化量和平衡量进行分析，结合题目中已知平衡后容器压强是反应前压强的0.76倍，可以得出平衡后容器内气体物质的量是反应前气体物质的量的0.76倍，所以NH3的物質的量是0.12mol.根据第一小题中求解的氮气的变化量，计算出平衡时氮气的转化率是60%.

4.2 差量法

在高中化学解题中，利用差量法解答平衡题，需要将差量作为特殊的产物，同时，差量需要和反应物的某种量成一定比例.在化学反应中，反应前后出现气体压强差、体积差以及密度差等，都可以利用差量法思考和解答问题.

例题2在一个可变的密闭容器中，其内有X、Y的混合气体，在一定条件下，混合气体发生化学反应：

X+3Y2Z

如果压强和温度保持不变，化学反应达到平衡时，容器体积是V，已知生成气体Z的体积占总体积的10%，下述说发展的正确的是（）.

①反应前混合气体的体积是1.2V;

②反应前混合气体的体积是1.1V;

③当反应平衡时，X气体消耗了0.05V;

④当反应平衡时，Y气体消耗了0.05V.

A.②③B.②④C.①③D.①④

在解答时，让学生根据题意进行分析，并且列出相应的反应关系式：

X（g）+3Y（g）2Z（g）

标记出其起始量和变化量.利用差量法对题目和化学反应做出分析，得出气体X在反应中消耗了0.05V.在化学反应平衡状态时，气体体积减少0.1V，所以得出反应前混合气体的体积是1.1V.所以正确答案是A.

4.3 守恒法

在高中化学平衡题解题中，守恒法是常用的解题方式，根据其个数守恒、电子守恒、质量守恒、浓度守恒以及物质的量等，对化学反应中某个特定的量保持不变或者成比例，通过列出算式进行求解.

例题3将a mol的氮气和b mol的氢气进行反应，当达到平衡状态时，生成的氨有c mol，当反应达到平衡后，混合气体中氨的质量分数是多少？

在此题解答中，利用质量守恒定理进行分析解答，通过分析可以得出，平衡状态时，混合气体的质量是起始时氮气和氢气的质量和，即（28a+2b）g，根据题意列出关系式

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）

计算得出w（NH3）=17c28a+2b×100%.

除了利用质量守恒外，还可以让学生利用电子守恒、电荷守恒等原则，结合相应的化学平衡题目进行训练，提高学生解题能力.

参考文献：

[1] 傅倩文，竺丽英.利用三段式诊断法探查化学平衡概念的理解[J].化学教育（中英文），2020，41（13）：73-79.

[2] 兰萍秀.高中化学核心素养导向下的核心概念教学——以“化学平衡”教学为例[J].福建基础教育研究，2018（02）：112-113.

[责任编辑：季春阳]