等效原理在化学教学中的应用

等效原理在　他学教学　◇　山东　刘清豹　等效原理在高中化学教学和解题中应用广泛，涉　及的学科知识和领域比较广泛，本文从３个方面分析　等效原理在高中化学教学中的应用．　１可逆反应中的等效原理应用　可逆反应中的等效平衡原理，指的是在同样的外　界条件下（同温、同压或者同温、同体积），对于起始加　入的物质的量不同的同一可逆反应，可以形成多个平　衡体系．并且将转换到同一边之后，平衡体系相同一　边的物质的量相同，我们可以称这２个体系或者多个　平衡体系等效，称之为等效平衡．　．—●　例１在同温、同压下，针对ＣＯｚ（ｇ）＋Ｈ。（ｇ）　Ｃ（）（ｇ）＋Ｈ。（）（ｇ）这个可逆反应，做了４组实验，开始　时，放入的各组分的物质的量如下：甲组ＣＯ：ａ　ｔｏｏｌ、　Ｈ２口ｔｏｏｌ、ＣＯ　０　ｔｏｏｌ、Ｈ２　Ｏ　０　ｔｏｏｌ；乙组ＣＯ２　２ａ　ｔｏｏｌ、　Ｈ２＆ｔｏｏｌ、Ｃ（）０　ｔｏｏｌ、Ｈ　２　Ｏ　０　ｔｏｏｌ；丙组ＣＯｚ０　ｔｏｏｌ、　Ｈ２０　ｔｏｏｌ、ＣＯ　０　ｔｏｏｌ、Ｈ２　Ｏ“ｔｏｏｌ；丁组ＣＯ２　ａ　ｔｏｏｌ、Ｈ２　０　ｔｏｏｌ、ＣＯ　ｎ　ｔｏｏｌ、Ｈ２　Ｏ　ｎ　ｔｏｏ１．　请问，这４组实验都达到平衡后，咒（ＣＯ）的大小　顺序是　．　分析这个题目是在同一条件（同温、同压）下的　同一可逆反应ＣＯ　２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）　ＣＯ（ｇ）＋Ｈ　Ｏ（ｇ），　对于这个呵逆反应，４组实验的起始物质的量不同．运　用等效原理的思想，若物质的量都转换到左边，可以　得到：甲中ＣＯ２　ａ　ｔｏｏｌ、Ｈ　２　ａ　ｔｏｏｌ；乙中ＣＯ２　２ａ　ｔｏｏｌ、　Ｈ２　ａ　ｍｏｌ；丙中Ｃ（）２　ａ　ｔｏｏｌ、Ｈ　２　ａ　ｔｏｏｌ；丁中ＣＯ２　２ａ　ｏｔｏｌ、Ｈ　“ｔｏｏ１．可以得出甲与丙等效，乙与丁等效．而　村于甲和乙，我们可以分析出乙最后生成的ＣＯ的物　质的量比较大．所以得出答案：丙一甲＜乙一丁．　２循环反应中的等效原理应用　在化学反应中．循环反应我们经常会见到，比如，　一种物质与另一种物质反应，又生成一种物质，而这　生成的物质又与其他物质反应，生成原先的物质，这　就使得反应看起来是无效的，也是循环往复的．对于　这样的反应，我们可以根据两步反应或者是多步反　应，等效出一个总体的反应，采取加合的方法，将多步　辩他　反应等效成一步反应，从而使得解题更加方便．　：　例２在大试管中／ｍＡ　ＮＯ　和ＮＯ混合气体，一　共５０ｍＩ　，将其倒置入水中，在其中慢慢的通入Ｏｚ，当　Ｏ。达到１７．５　ｍＩ　时，试管内全部充满水，请问原　ＮＯ　和ＮＯ混合气体中的体积比．　——分析对于该题，在解答的过程中，我们很容易　的会想到，写出化学方程式，建立方程并观察．由ＮＯｚ　和Ｈ：Ｏ反应，得　３ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ一２ＨＮＯ３＋ＮＯ，　①　２ＮＯ＋Ｏ。一２ＮＯｚ．　②　由于ＮＯ。反应之后，又生成了ＮＯ　，而方程式右　边的气体可以消掉，进行两步反应的等效反应，将　①×２＋②，得出４ＮＯ　＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２—４ＨＮＯ。；再结　合４ＮＯ＋２Ｈ　Ｏ＋３０　一４ＨＮＯ３，设置Ｎ０为　ｍＩ　，　０　１　ＮＯ２为　ｍＩ　，得到　＋Ｙ一５Ｏ；÷　＋÷　一１７．５；‘ｔ　Ｌ士　解　得３２—４０，　一１０；得出比例　：．ｙ一４：１．　３热化学方程中的等效原理应用　在热化学反应方程式中，反应条件不同，得出的　放热和吸热的结果就不同．正向放热，相对而言，换了　反应条件，就可以达到逆向吸热，这也是一种等效原　理的思想．　三例３　Ｃ（石墨）＋Ｏ２（ｇ）一ＣＯ２（ｇ）　△Ｈ　一一３９３．５　ｋＪ・ｔｏｏｌ１。；　①　１　ＣＯ（ｇ）＋÷０２（ｇ）一ＣＯ２（ｇ）　△Ｈ２＝一２８３．０　ｋＪ・ｔｏｏｌ；　②　１　求ｃ（石墨）＋寺Ｏｚ（ｇ）一ＣＯ（ｇ）　△Ｈ３一——．　分析　题目中，要求的生成物由Ｃｏ　变成了　ＣＯ，题目给出了２个化学方程式，由此设想，将方程　式②转换过来，由△Ｈ　一一２８３．０　ｋＪ・ｔｏｏｌ　变成　＋２８３．０　ｋＪ・ｔｏｏｌ　了，方程式为ＣＯ２（ｇ）一ＣＯ（ｇ）＋　１　ｏ２（ｇ）（一定条件），△Ｈ一＋２８３．０　ｋＪ・ｔｏｏｌ＿。；将其　厶　与方程式①进行加合，得出：Ｃ（石墨）＋Ｏｚ（ｇ）＋ＣＯｚ　１　（ｇ）一ＣＯ　（ｇ）４－ＣＯ（ｇ）＋÷Ｏｚ（ｇ）；消去相同的物质，　１　最后得到ｃ（石墨）＋寺０　（ｇ）一ＣＯ（ｇ）．由此，△Ｈ　＋　厶　△Ｈ一△Ｈ３，即△Ｈ３一一ｌ１０．５　ｋＪ・ｔｏｏ１　．　在解题中，我们要分析题目的关键思想，找出适　合的切入口，通过转换思想，而达到解题的目标，也提　高高中化学教学效率．　（４５者单位：山东省青岛市城阳第三高级中学）