沈光月

摘 要：普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)提出，化學(xué)要有利于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》要求學(xué)生探索化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用，描述化學(xué)平衡建立的過程，探究并解釋溫度、濃度和壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律?；瘜W(xué)平衡的綜合考題漸成氣候。

關(guān)鍵詞：巧用；等效平衡；解決；化學(xué)平衡考題

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2015）02-088-01

一、等效平衡

1、概念：在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡（包括等同平衡）。

概念的理解：

（1）外界條件相同：恒溫恒容或恒溫恒壓

（2）“等效平衡”與“等同平衡”不同

等同平衡即“一模一樣的平衡狀態(tài)” 是指在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)相等，并且各組分的物質(zhì)的量、濃度、反應(yīng)速率等也相同。

等效平衡僅要求達(dá)到平衡狀態(tài)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)相等，反應(yīng)速率、壓強(qiáng)等可以不同。

（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)。（如：①無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始②投料是一次還是分成幾次③反應(yīng)容器經(jīng)過擴(kuò)大或縮小的過程，）只要起始濃度相當(dāng)，就達(dá)到等效（或相同）的平衡狀態(tài)。

2、分析方法

按照化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，把起始物轉(zhuǎn)化為化學(xué)方程式同一邊的物質(zhì)（即“一邊倒”），通過對(duì)比兩種情況下對(duì)應(yīng)組分的起始量是相等或成正比，來判斷化學(xué)平衡是否等效。

3、等效平衡的類型 mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g）

恒溫恒容

不相等：m+n≠p+q

相等：m+n=p+q 一邊倒后對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等 兩次平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、濃度、反應(yīng)速率等均相同

相等：m+n=p+q 一邊倒后對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比成正比 兩次平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同，物質(zhì)的量、濃度同比例變化 ，不一定相等

恒溫恒壓

不相等或相等

一邊倒后對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比成正比 兩次平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、濃度、反應(yīng)速率相同，物質(zhì)的量同比例變化

4.解題思維技巧

（1）等價(jià)轉(zhuǎn)化思維：等價(jià)轉(zhuǎn)化是一種數(shù)學(xué)思維，運(yùn)用到化學(xué)平衡中，可以簡(jiǎn)化分析過程，化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，無論可逆反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，或從正逆反應(yīng)方向同時(shí)開始，只要起始投入的物質(zhì)的量相當(dāng)（相同或成正比），則均可達(dá)到等效平衡狀態(tài)。這里的“相當(dāng)”即“等價(jià)轉(zhuǎn)化一邊倒”。

（2）放大縮小思維：適用于起始投入的物質(zhì)的量存在一定倍數(shù)關(guān)系的反應(yīng)。它指的是將反應(yīng)容器的體積擴(kuò)大一定的倍數(shù)，讓起始反應(yīng)物的濃度相同，則在一定的條件下，可建立相同的平衡狀態(tài)。然后在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行壓縮，使其還原為原來的濃度。分析在壓縮過程中，平衡如何移動(dòng)，再根據(jù)勒夏特列原理，分析相關(guān)量的變化情況。

（3）大于零思維：對(duì)于可逆反應(yīng)，不論什么情況下，一定是反應(yīng)物與生成物共存的狀態(tài)，即任何物質(zhì)的物質(zhì)的量均大于零。

二、典例題型

例1、某溫度下，向某密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H2，使之反應(yīng)合成NH3，平衡后測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為m。若溫度不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)仍為m。假設(shè)N2、H2、NH3的加入量（單位：mol）用x、y、z表示，應(yīng)滿足：

（1）恒溫、恒容

②若x = 0.75，y = _________，則z =_________；

③x、y、z應(yīng)滿足的一般條件是_______________________________。

解析：本題屬于等效平衡類型的常見題型，常利用等價(jià)轉(zhuǎn)化一邊倒法；

狀態(tài)③由于恒溫恒容下，該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不相等，一邊倒后對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量須相等 ∴ x+z/2=1 y+3z/2=3

（2）在恒溫恒壓時(shí)，一邊倒后對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比成正比∴① z可取任意值 ②同（1）中②同 ③恒溫恒壓，故有： （x+z/2）/（y+3z/2）=1/3