生活中的化学平衡论文

生活中的化学平衡论文

化学平衡理论是中学化学最重要的基础理论之一，是研究可逆反应、弱电解质电离、盐类水解的工具性知识，同时也是各类选拔性考试必考的一个大知识点。因为它能够灵活多变地培养学生的分析能力和逻辑思维能力,更是训练学生思维敏捷性的最佳知识,因此这一部分知识倍受广大师生的睛睐。然而，在教学过程中我发现若不弄清下列三个问题，则很容易引起知识上的混乱，一个是压强影响化学反应速率的实质及其等效操作是什么？一个是对勒沙特列原理的理解：是“减弱”还是“抵消”？一个是要弄清题给条件：是等容还是变容？

　　一、压强影响化学反应速率的实质是：必须改变反应物或生成物的浓度。通常所说的“加压”等效于缩小容嚣的体积，“减压”等效于扩大容器的体积。

　　例1、在密闭容器中，反应2SO3 2SO2+O2 — Q 在某温度下达到平衡，若体系压强增大，平衡怎样移动？

　　不少同学遇到这一问题，往往不假思索地回答：“增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即向左移动。”这是很片面的，由PV= nRT，可知P = nRT / V，增大体系压强的途径至少有5种情况，而对该平衡体系的影响却不尽相同。

（1）等温压缩容积，平衡向左移。

（2）等温等容充入SO2或O2，平衡向左移。

（3）温等容充入SO3，平衡向右移。

（4）等容升温，平衡向右移动。

（5）等温等容充入不参与反应的气体，如He气、N2气，因各物质的浓度不发生变化，所以平衡不移动

　　因此，要注意区别“体系压强增大”与“加压”这两种说法的不同含义。否则，做题时将无所适从。

　　二、改变影响平衡的一个条件，平衡移动的结果只能是“减弱”这种改变，不是“抵消”这种改变，更不会“超越”这种改变。

　　最直接的例子是课本（人教版95年10月第二版）中[实验1---5]，即：对2NO2 N2O4 平衡体系，压缩体积，气体颜色先变深又变浅，但比原平衡状态深。（压缩的瞬间，NO2-和N2O4的浓度都增大，V正 、V逆 都增大，但V正 增大的倍数更大，使平衡向正反应方向移动，结果NO2的浓度与压缩的瞬间相比又减小，但不能减少到原来的浓度，重新达到平衡时，还比原平衡状态的浓度大。）也就是说，对于一个气态平衡体系而言，等温压缩体积，不管平衡怎样移动，再次平衡时，体系内各气体的浓度都比原平衡的大；等温扩大容积，不管平衡怎样移动，再次平衡时，体系内各气体的浓度都比原平衡体系的小。

　　例2、常温下的定容容器中，建立如下平衡：3NO2+H2O NO+2HNO3 ，在其它条件不变时，若往容器中通入少量的氧气后，原体系将会发生的变化的是（ ）

（A）平衡向正反应方向移动 （B）NO的物质的量可能不变

（C）NO的物质的量一定会减少 （D）NO2增加的物质的量是通入氧气的物质的量的2倍。

　　分析：设充入a mol O2，则发生2NO+O2 = 2NO2，常温下，该反应几乎不可逆，所以，反应掉2a mol NO，使平衡向右移动，但移动的结果不能再生成2a mol NO 。

（答案是A C。）

　　又如：例3、反应2A（气） 2B（气）+ C（气）—Q ，在未用催化剂的条件下，已达平衡，现要使正反应速率降低、[B] 减小，应采用的措施是 （ ）

（A）升温 （B）增大反应器的体积 （C）增大[A] （D）降温

（ 答案是B D ）

　　三、做有关化学平衡的习题时，要首先明确反应器的容积是定容还是变容。若不能确定，则应讨论。在设计习题时一定要给足反应条件。因为对气态平衡体系而言，“定容”还是“变容”，所得的结果往往是大相迳庭的。

　　例4、一定温度下在密闭容器进行如下反应 2SO2+O2 2SO3 ，平衡时充入O2气，问SO2、O2、SO3的浓度以及正逆反应速率怎样变化？平衡怎样移动？若充入He气呢？

　　分析：该题即属于条件不明确的习题。因为密闭容器只表明容器内的气体与外界不能交换，没有表明容积可变与否。现在，一些广为流传的资料中有不少这类条件不明确的习题，有的题目虽不错，但所给答案却是错误的或不完整的，造成了知识上的混乱，打消了一部分学生学习化学平衡的信心。现对该题分析如下：

　　(1) 若等温等容，在充入O2的瞬间，[O2]增大，[SO2]、 [SO3]不变，所以V正 增大、V逆 不变，使平衡向右移动，[O2]、[SO2]要减少，[SO3]要增大；重新达到平衡时，[SO2]减少，[O2]、[SO3]都比原来大。若充入He气，因[O2]、[SO2]、[SO3]浓度不发生变化，所以平衡不移动。

　　(2)若等温等压充入O2，则容积必然增大。[SO2]、[SO3]都在瞬间同等程度地减，[O2]却增大，所以V正增大，V逆减小，平衡向右移动，达到平衡时，[SO2] 、［SO3］都比原来小，[O2]比原平衡状态时大。充入He气，容积扩大 ，相当于等温扩大容积,在充入He气的瞬间，V正 、V逆都减小，但V正减小的倍数大，所以平衡向左移动，重新达到的平衡时，[SO2]、[SO3]、[O2]均减小。

　　例5。一定温度下的密闭容器内，充入2 mol N2 、6mol H2 发生反应：N2+3H2 2NH3达到平衡后，NH3的体积分数为 a%，N2的转化率为m， 方法指导

解等效平衡的题，有一种基本的解题方法——极限转换法。由于等效平衡的建立与途径无关，不论反应时如何投料，都可以考虑成只加入反应物的“等效”情况。所以在解题时，可以将所加的物质“一边倒”为起始物质时，只要满足其浓度与开始时起始物质时的浓度相同或成比例，即为等效平衡。但是，要区分“浓度相同”或“浓度成比例”的情况，必须事先判断等效平衡的类型。有了等效平衡类型和条件的判断，就可以采用这种“一边倒”的极限转换法列关系式了。下面我们看一看这种极限转换法在解题中的运用。

【例1】在1L密闭容器中通入2molNH3，在一定温度下发生下列反应：2NH3 N2 + 3H2，达到平衡时容器内N2的百分含量为a%，若维持容器的体积和温度不变，分别通入下列几组物质，达平衡时,容器内N2的百分含量也为a%的是( )。

A. 3mol H2和1mol N2

B. 2mol NH3和1mol N2

C. 2mol N2和3mol H2

D. 0.1mol NH3,0.95mol N2和2.85mol H2

【解析】这是一个“等效平衡”题。首先判断等效平衡的类型为等温等容下的等效平衡，平衡等效的条件是“反应物的投料相当”。投料相当如何体现在具体的物质当中呢？我们可以采用“一边倒”的极限法。凡能与起始时反应物2molNH3相同的,都可以得到N2的百分含量也为a%,即为等效平衡。根据方程式2NH3 N2 + 3H2分析:

A. 将3molH2和1molN2完全转化为NH3,生成NH32mol与起始时反应物2mol

NH3相同；

B. 2molNH3和1molN2,比起始时2molNH3多了1molN2；

C. 将3molH2和2molN2转化为NH3时生成NH32mol,同时余1mol N2,比起始时2molNH3多了1molN2;

D. 将0.95molN2和2.85molH2完全转化为NH3时生成NH3 1.9mol,再加上加入的0.1mol NH3，共为2mol NH3,与起始时2mol NH3相同。

故本题正确答案为A、D。

通过以上的例题分析，可以归纳出“等效平衡”题的解答步骤是：（1）判断题目是否属于“等效平衡”问题；（2）判断等效平衡类型及条件；（3）将已知反应物、生成物中的所有起始物质的物质的量，按化学方程式计量系数全部换算成反应物或生成物；（4）根据题设条件建立等效平衡关系式；（5）解关系式得出答案。

三． 好题精解

知道了“等效平衡”题的常规解题步骤和解题方法，大家处理起类似的问题来就会更有信心了。但是，想要把等效平衡问题融会贯通，还需要在一些综合性较强的题中体会“等效平衡”解题中“极限”的思想。下面提供一道综合性的“等效平衡”题，希望对大家深化对“等效平衡”的认识有所帮助。 【例2】150oC时,向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动,整个过程中保持隔板上部压强不变)中充入4LN2和H2的混合气体,在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计),反应后恢复到原温度，平衡后容器体积变为3.4L,容器内气体对相同条件氢气的相对密度为5。

(1)反应前混合气体中V(N2)：V(H2)= ；反应达平衡后V(NH3)= ;该反应中N2的转化率为 。

(2)向平衡后的容器中充入0.2mol的NH3,一段时间后反应再次达到平衡（恢复到150oC）

充入NH3时,混合气体的密度将 ；在达到平衡的过程中,混合气体的密度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)；反应重新达平衡时混合气体对氢气的相对密度将 5(填“>0”、“<0”或“=0”)；

【解析】

(1)从题干内容发现,反应的始态和终态温度和压强相等,前后体积之比等于物质的量之比,又由于终态的平均相对分子质量为10,所以不难算出反应前的平均相对分子质量为8.5,再利用十字交叉很易算出V(N2)：V(H2)=1：3;由此便不难求出反应达平衡后的V(N2)、V(H2)、V(NH3)分别为0.7L、2.1L、0.6L,转化率(N2)=0.3/1=30%。

(2)在第一次平衡体系(平均相对分子质量为5×2=10)中再加入0.2molNH3(相对分子质量为17)时,混合气体的密度无疑会增大。但是在达到第二次平衡过程中,是在上次平衡位置上向合成氨反应的逆方向移动,所以该过程中混合气体的密度将逐步减小。而达到第二次平衡时混合气体对氢气的密度仍将等于5。这是因为这两次平衡是属于等温等压下的等效平衡。

从两道例题的分析可以看出，解等效平衡的题，关键在理解概念，判断等效平衡的类型和条件。只要在这个关键问题上思路正确，就能采用极限转化法列出计算式。

化学平衡在生活中的应用

天之道，损有余而补不足，就是这个道理。人体血液中的酸碱平衡
人体血液的pH是一个稳定的数值，正常值是7.4±0.05。这一数值保证了在血液中进行的各种生化反应。人体新陈代谢产生的酸性物质和碱性物质进入血液，但血液的pH仍会保持稳定，这是什么原因呢？
原来血液中有两对电离平衡，一对是HCO3-(碱性)和H2CO3(酸性)的平衡，另一对是HPO42-(碱性)和H2PO42-(酸性)的平衡。下面以HCO3-和H2CO3的电离为例说明血液pH稳定的原因。
人体血液中H2CO3和HCO3-物质的量之比为1∶20，维持血液的pH为7.4。平衡如下：
当酸性物质进入血液时，电离平衡向生成碳酸的方向进行，过多的碳酸由肺部加重呼吸排出二氧化碳，减少的HCO3-由肾脏调节补充，使血液中HCO3-与H2CO3仍维持正常的比值，使pH保持稳定。当有碱性物质进入人体血液，跟H2CO3作用，上述平衡向逆反应方向移动，过多的HCO3-由肾脏吸收，同时肺部呼吸变浅，减少二氧化碳的排出，血液的pH仍保持稳定。
然而，当发生肾功能障碍、肺功能衰退或腹泻、高烧等疾病时，血液中的HCO3-和H2CO3比例失调，就会造成酸中毒或碱中毒。临床指标：血液pH＞7.35，为碱中毒；血液pH＜7.35，为酸中毒。
一、 生活中的化学——性质决定用途
——古时候，人们从草木灰中提取物质洗涤衣物
——明矾净水原理 [ 明矾：KAl(SO4)2·12H2O]
——酸碱式灭火机原理（灭火机里装有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液）
化学平衡移动的规律及盐类水解在日常生活中的应用
日常生活中的应用
①用热浓的Na2CO3溶液除油污
②用ZnCl2溶液作焊药

写一篇“处处可见的动态平衡"的论文

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　　在我们生存的环境中，到处都丰存在着各种各样的动态平衡，每一个平衡的各方面都存在着相互之间的联系：促进或者制约，因此当我们改变其中任何一方面的因素，这个平衡就会发生一定的移动，但每一个动态平衡都存在一个或几个最佳的点，如何把握好这些点就显得至关重要。

　　既然我们生活在各种各样的动态平衡之中，我们的所作所为就必然会对这些平衡产生一定的影响，而这些平衡也必将对我们的生活产生一定影响，从而间接作用于我们的行为，而通过我们的行为改变动态平衡，使其达到最佳状态就十分重要，而如何寻求这最佳的点，我们还须从研究平衡入手。

　　动态平衡探询

　　我们将探询：动态平衡主要有哪几种？与我们的生活有什么联系？动态平衡主要可分为：生态平衡，市场经济平衡，人口平衡和化学反应平衡等，生态平衡，最常见的，与人类生活关系最为密切，最受人们关注的动态平衡，市场经济平衡，与市场经济体制相吻合的平衡，也是市场经济体制的体现者；人口平衡，极受人们关注，影响到粮食、资源等各方面问题的动态平衡；化学反应平衡，化学课本涉及最深，最易表达，但又影响到人体内反应及许多工业反应的动态平衡。

　　因此我们就从生态平衡，市场经济平衡，人口平衡及化学反应平衡四方面入手分析动态平衡。

　　在一个玻璃缸里铺一层干净的细沙，再丢几根水草进去，这件事既不花钱又有趣。然后倒几桶水，把整个玻璃缸移到有阳光的窗台上，几天之后，水渐渐清了水草也开始生长，然后再放进几条小鱼；或者带个罐子、一张小网，跑到郊外的水塘边，用网在水里捞几下，装入罐中，你马上就可以带回家一大堆有趣的生物了。

　　一个鱼缸就是一个世界，因为它就像是一个天然的池塘和湖泊，就像是我们住的星球，里面的动植物是在完全平衡的生态状况下生活在一起的。鱼缸里的世界涉及的只是动态平衡的一个方面——生态平衡，而在我们的生活中，还有许多状态都处于一种动态平衡中，例如生态平衡、人体体液的酸碱平衡、水平衡、化学平衡、物理平衡、贸易平衡、供求平衡等。

　　论文啥格式?按你们老师的要求即可.