关于化学平衡问题的两个常见错误_化学平衡论文

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化学平衡和电离平衡是高考的重点和热点,也是中学化学的难点。笔者在教学过程中发现学生对这方面的知识难于理解和接受,有些化学教师甚至许多教学参考书(或资料)在这方面也存在严重的错误,本文试举典型错误两例。

平衡问题的常见错误一是对一道计算题的解法(该题出自目前在我省各校广泛使用的《中学生素质教育·学习丛书》高中化学学习指导与训练(第2册)P48)。

题目为:将体积比为1∶3的的混合气体通入密闭容器中,在一定条件下发生反应,达到化学平衡时,测得混合气体中的体积分数为20%,求:

(1)平衡混合气中的体积分数是多少?

(2)容器里的压强为反应前的多少倍?

不变。而该题并没有给出T、p不变的条件,因而上述的做法是错误的。若把题目所给出的“在一定条件下”理解为了T、p不变,那么所要解的问题(2)容器里的压强为反应前的多少倍又有什么意义?

上述解法的错误之二是忽视了的成立条件。的成立条件为T、V不变,而题目中给出的“在一定条件下”并不能理解为T、p不变的条件,因为任何化学平衡都是“在一定条件下”的平衡,脱离“一定条件”的平衡是无意义的,所以题目要求解的(2)容器里的压强为反应前的多少倍?由于所给的条件不明确是无法解出的。

笔者认为,正确的解法应为如下:

由于本题并没给出具体的条件,所以题目中要解的问题(2)无解。

平衡问题的常见错误二是几乎所有的教参对纯醋酸加水稀释过程中液体的导电能力与加水量的关系曲线(见附图)的解释。

附图

典型的错误解释为:对醋酸液体(溶液)的稀释,会有两个起相互作用的过程,一是电离程度增大,电离出的离子个数增多;二是溶液体积的增大,所以离子的浓度不一定增大。当稀释浓溶液时,往往离子个数增大的倍数比溶液体积增大的倍数多,表现为离子浓度增大,溶液的导电能力增强;当稀释稀醋酸溶液时,离子个数增大的倍数比溶液体积增大的倍数少,表现为溶液的导电能力变小。

上述解释的错误原因是未能真正理解电离的条件和勒夏特列原理。勒夏特列原理指出,如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意:移动的结果只是“条件的改变量”的减弱。无论醋酸的浓度是如何,若按勒夏特列原理,溶液中的离子浓度(导电能力)都将随着水的加入量的增大而下降。可事实上如附图所示,当水的加入量小于a时,溶液的导电能力是随加入水量而增大的。这又该如何解释呢?

笔者认为正确的解释应这样:当液体为纯醋酸时,由于醋酸的电离条件必须是溶解于水中,醋酸分子在水分子的作用下才可能发生电离,所以纯醋酸液体是不能导电的。当加入少量的水时,受水分子作用的醋酸分子是很少的,大部分的醋酸并未受到水分子的作用,这种受到水分子作用而可能电离的醋酸分子可以称为是“溶入”水中的醋酸。只有这种“溶入”水的醋酸在水分子作用下能发生部分电离,随着加水量的增多,“溶入”水中的醋酸的量也增多,导致有可能在水分子作用下发生电离的醋酸的量也增大,即使醋酸的电离度不变(实际应是增大),溶液中的离子浓度也必然增大,这便是为什么附图所示曲线前半段随加水量增大而上升的缘故。当加入的水的量为a时,可以认为醋酸已全部“溶入”水中。此时,若继续加水,依勒夏特列原理,溶液中的离子浓度必然随加水量的增多而下降,这便是附图所示曲线后半段随加水量增大而下降的原因。

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