假设法在化学平衡解题中的应用

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  摘 要:化学平衡是高中化学基本概念和理论的重要组成部分,是高考重要的考点。化学平衡思维对培养学生联系生产生活有重要作用,这部分内容抽象,对平衡知识的理解很多无法用实验来完成,需要有较强的想象能力,在实际解题过程中引入了很多特殊的解法,其中应用较多的是假设法。本文结合自己的教学实际就假设法在化学平衡解题中的应用做了一些分析。
  关键词:假设;化学平衡
  化学平衡是高中化学基本概念和理论的重要组成部分,是高考重要的考点。化学平衡思维对培养学生联系生产生活有重要作用,这部分内容抽象,对平衡知识的理解很多无法用实验来完成,需要有较强的想象能力,在实际解题过程中引入了很多特殊的解法,其中应用较多的是假设法。本文就化学平衡中几种用假设法解题情况予以分析。
  一、极端假设
  所谓极端假设就是把研究的对象或过程变化通过假设,推到理想的极限值,使因果关系变得非常明显,从而得出正确的判断。
  二、对过程中的假設
  过程假设即把实际较为复杂的变化过程假设为若干个简单、理想的过程,并以其为参照,使问题变得简捷明了,并得以解决。过程中的假设可以是把一些过程假设细化出来分析,也可以是增加过程进行分析。
  解析:此题的难点是对于答案C。由于乙容器由于加入物质SO2和O2的量对应与甲容器有2倍关系,故假设先将2gSO2和2gO2放入2体积的容器中,这样两只容器中放入的物质的浓度就是一样的,平衡后转化率就是一样的。然后再将乙容器压缩到1体积,这时平衡向SO3的生成方向移动,再达到平衡后使得SO2的转化率乙>甲。故正确答案为D。
  三、对反应条件的假设
  反应条件的假设可以是增加和减少某些条件,也可以是对一些条件的改变,最后再将其改变了的条件恢复。
  解析:对于“乙容器保持压强不变”假设其压强为P。由于反应是从SO2和O2生成SO3方向进行,且该反应由左到右气体分子个数是减少的,所以达到平衡后甲容器内压强减小,两容器内SO2的转化率都为Q%。假设乙容器也是保持体积不变到建立平衡(这时甲乙容器内压强相等且小于P),再将乙容器增大压强(实际上是压缩体积)到P,故乙容器内平衡右移,转化率增大。故正确答案为B。
  四、对物质的假设
  化学平衡中将一种物质假设成另外一种物质,进行分析后再还原为本来的物质,有时能够达到很好的效果。
  解析:此题总体说来是利用等效平衡的原理来解题,相对说来B选项较为麻烦。可以这样思考:先假设1molHe为1molB,则刚好组成成分为2molA和2molB就和题干一致,平衡后A的体积分数等于a%,再将1molB还原回1molHe,相当于总体积不变减少1molB,平衡右移,再平衡后A的体积分数大于a%。正确答案选A、B。
  五、对达到化学平衡状态标志的假设
  假设反应向某方向进行,如果该物理量的大小发生变化,则该物理量保持不变可以作为化学平衡状态的标志,否则该物理量保持不变就不能作为化学平衡状态的标志。
  解析:假设压强不变没有达到平衡,则化学反应不是右移就是左移,这时所有物质的总物质的量随时都在变化,则压强不恒定,与假设矛盾,所以在该反应中压强保持不变可以作为反应达到平衡的标志。答案选B。
  总之,假设法在化学平衡这部分广泛使用使得化学的解题变得简单。能够在解题过程熟练运用也成为学生的一个重要技能之一,为此教师在教学中应该着重培养这方面的技能。
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