《等效平衡》解题模式探讨

河北省定州市河北定州中学 张 煜



《等效平衡》解题模式探讨

河北省定州市河北定州中学 张 煜

等效平衡问题是化学平衡部分的知识难点，学生不易理解，考试中经常出现。等效平衡不用理解，只要能看出是等效平衡问题并能解出题即可。因此，笔者为学生总结等效平衡的解题模式，通过教学实践，这样讲解使学生对这部分知识容易接受、理解透彻。

等效平衡 解题模式 等效转换

一、什么是等效平衡

实验证明，如果不是从CO和H2O（g）开始反应，而是各取0.0l的molCO2和0.0lmol的H2，以相同的条件进行反应，生成CO和H2O（g），当达到化学平衡状态时反应混合物里CO、H2O（g）、CO2、H2各为0.005 mol，其组成与前者完全相同。

对于同一可逆反应，当外界条件一定时该反应无论从正反应开始还是从逆反应开始，或是正逆反应同时进行，只要反应物或生成物满足一定配比，达到平衡时，任何相同组分的百分含量均对应相同，这样的化学平衡状态互称为等效平衡状态，简称等效平衡。

二、等效平衡的类型

等效平衡可以分为三种类型：

1.对于可逆反应，在T、V不变条件下，只改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式同一边物质的量与原物质的相同，两平衡等效，这类平衡就是等量等效。

2.对于可逆反应，在T、V不变条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或者生成物）的物质的量比例与原平衡相同，两平衡等效，这类平衡是等比等效。

3.对于可逆反应，在T、P不变相同的条件下，改变起始加入的情况，只按化学计量换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量的之比与原平衡相同，达平衡后与原平衡等效，这类平衡是等比等效。

三、等效平衡解题模式

1.判断是否属于等效平衡问题

如果在题中给出两个或多个平衡比较的字眼就说明该题为等效平衡问题。

2.根据题意确定属于哪一类型的等效平衡

题中给出恒温、恒容或恒温、恒压的条件，根据题中所给方程式看出是△n（g）≠0或△n（g）=0，得到是哪一种（等量或等比）等效平衡问题。

3.运用“等效转换”将物质折算到方程式一侧

一般以题中所给物质为标准。

4.解答

（1）等量等效：①直接等效；②构造等效→平衡移动方向。

（2）等比等效：①直接等效；②构造等效→平衡移动方向。

A.4 mol A+2 mol B B.2 mol A +0.5mol B

C.3mol C+0.5mol DD.3 mol C+1 mol D

解析：问题是判断恒温、恒容时充入反应物达到平衡后C的浓度和第一次平衡时C的浓度的关系，所以是等效平衡问题。

第一问：只要把第二次充入的物质转换成A、B，恰好是2 mol A和1 mol B，使两次平衡达到相同状态，那么C的浓度也会相同，故第一问正确答案：D。

第二问：先把第二次充入的物质转换成A、B，然后和第一次做比较：①A相当于在第一次充入的基础上又充入了2mol A和1 mol B，使平衡正向移动，所以第二次达到平衡后C的浓度大于第一次；②B相当于在第一次充入的基础上减少了0.5 mol B，使平衡逆向移动，所以第二次达到平衡后C的浓度小于第一次；③C相当于在第一次充入的基础上减少了0.5 mol B，使平衡逆向移动，所以第二次达到平衡后C的浓度小于第一次，第二问正确答案：A。

总结：平衡移动方向的判断：若将第二次加入的物质利用极端假设法转换成第一次加入的物质（如果第二次充入物质和第一次充入的相同则不需要转换）后如果某种物质的量比原来多，平衡就向能减少这种物质的物质的量的方向移动；如果某种物质的量比原来少，平衡就向能增加这种物质的物质的量的方向移动。

A.2 mol HBrB.3mol HBr

C.4mol Br2+2 mol H2D.1 mol Br2+2 mol HBr

解析：问题是判断恒温、恒容时充入反应物要求达到平衡后HBr的体积分数和第一次平衡时HBr的体积分数的关系，所以是等效平衡问题。A、B两项明显与原平衡不等效，可以不用考虑。D项根据刚才讲到的知识可以知道：1 mol的Br2和2 mol的HBr等效转换后相当于是2 mol的Br2和1mol H2，与第一次充入的物质相同，所以达到平衡后HBr的体积分数等于w%。C项可以先建立两个和第一次相同的平衡状态，两个容器中HBr的体积分数都为w%，然后把两个容器合并成一个容积为原来2倍容器，平衡不发生移动HBr的体积分数仍为w%，把容器的体积缩小到和第一次相同，由平衡移动原理可知，平衡并不发生移动，所以HBr的体积分数仍为w%。正确答案为C、D。

总结：平衡移动方向的判断：将第二次加入的物质利用极端假设法转换成第一次加入的物质（如果第二次充入的物质和第一次充入相同则不需要转换）后，如果某种物质的物质的量比相应比例少，则平衡就向能增加这种物质的物质的量的方向移动；如果某种物质的物质的量比相应比例多，平衡就向能减少这种物质的物质的量的方向移动。

例3.在一容积可变的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B发生反应

A.3mol C+2 mol DB.1mol A +0.5mol B+2mol C+0.5mol D

C.1mol A +0.5mol B+1.5mol C D.4 mol A+2 mol B

解析：问题是判断恒温、恒容时充入反应物要求达到平衡后C的体积分数和第一次平衡时C的体积分数的关系，所以是等效平衡问题。先将选项中的物质转换成A、B两种物质：A选项为2 mol A+1 mol B+1mol D，B选项为2 mol A+1 mol B+0.5mol C，C选项为1mol A +0.5mol B+1.5mol C，D选项为4 mol A+2 mol B。其中A、B、C选项明显与第一次不是等效平衡，可以不用考虑。D选项，先将D选项中的物质平均分开，建立两个和第一次相同的平衡，达到平衡时C的体积分数为w%，在将两个容器连接起来，平衡也不移动，C的体积分数仍为w%。正确选项：D。

总结：平衡移动方向的判断：将第二次加入的物质利用极端假设法转换成第一次加入的物质（如果第二次充入的物质和第一次充入相同则不需要转换）后，如果某种物质的物质的量比相应比例少，则平衡就向能增加这种物质的物质的量的方向移动；如果某种物质的物质的量比相应比例多，则平衡就向能减少这种物质的物质的量的方向移动。

四、等效平衡的解题模式总结

首先，通过审题查看是否是两次平衡比较的问题，如果是就用等效平衡解决问题的方法解决：看是在定T、V条件下，还是在定T、P条件下？如果是在定T、V条件下，就看反应前后分子数是否发生变化，如果发生变化则用等量等效解决，如果不发生变化则用等比等效方式解决，如果是在定T、P条件下则用等比等效方式解决。

等效平衡问题是化学平衡这部分知识的难点，比较抽象，学生不容易理解，在考试中也经常出现。笔者认为该部分教学应以教师讲解、总结为主，学生多理解教师讲解的知识，多做练习。对于等效转换，教师可以结合习题，用图形的方式转达给学生，学生更容易接受。

ISSN2095-6711/Z01-2016-07-0170