浅析等效平衡的应用

穆玉鹏

(山东省博兴县第一中学 256500)

化学平衡知识是一大热点，又是一大难点，下面笔者浅谈在教学中如何利用等效平衡原理突破这一教学难点，力求能对大家有所启示.

一、等效平衡原理

相同条件下，同一可逆反应体系，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只要按照化学方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，则平衡时各物质的物质的量相同，即这两个平衡状态完全相同，称之为全部等效平衡.

若改变平衡体系的一个条件后，平衡不发生移动，两个平衡状态中各物质的浓度或物质的量分数相同(物质的量不一定相同)，那么这两个平衡状态称之为部分等效平衡.

例1一定温度下，在一个容积恒定的容器中，充入2 molA和1 molB，发生如下反应：

达到平衡后，C的物质的量为Wmol.若维持容器的体积和温度不变，按起始的物质的量0.6 molA、0.3 molB和1.4 molC充入容器后达到平衡，C的物质的量为Wmol，则x为( ).

A．只能为2 B．只能为3

C．可能为2，也可能为3 D．不能确定

变式训练将例1题干中两处“C的物质的量为Wmol”改为“C的体积分数为W%” ，则x为( )

解析两次平衡中C的物质的量相等，说明两次平衡状态完全相同，即第二次填充的物质若完全转化为填充A、B的形式，其物质的量应与第一次填充相同.所以例1的正确选项应为A.

两次平衡中C的体积分数相等，为部分等效平衡，除例1所举的情况外，x=3时，反应前后气体的物质的量相等，改变压强，平衡不移动，故也符合题意.所以变式训练的正确选项应为C.

二、恒容容器与恒压容器中改变压强对平衡状态的影响

在恒温恒容(容积不变)的密闭容器中，改变压强，若反应前后气体的物质的量相等，则为等效平衡；若反应前后气体的物质的量不相等，则平衡将向能够减弱压强改变的方向移动.

在恒温恒压(容积可变)的密闭容器中，平衡的移动一般只考虑浓度的改变.若两次填充的各物质物质的量之比相等，则两次填充各物质的浓度相等(因为体积可变)，所以这两个平衡为等效平衡；若两次填充的各物质的物质的量之比不相等，则需要考虑浓度改变对平衡的影响.

A．>p% B．

变式训练2将例2中“固定容积”改为“容积可变”

变式训练3将变式训练1中“固定容积”改为“容积可变”

解析容器体积固定，第二次填充后压强增大，平衡向气体物质的量减小的方向移动，所以例1的正确选项为A.变式训练1中压强增大平衡不移动.所以变式训练1的正确选项为C.

容器体积可变，两次填充各物质的浓度相同，为等效平衡.所以变式训练2、变式训练3的正确选项都为C.

三、精题例析

训练1一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：

达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是( ).

A．保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO3(g)

B．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3(g)

C．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol O2(g)

D．保持温度和容器内压强不变，充入1 mol Ar(g)

解析A中为恒容容器，充入SO3，压强增大，平衡正向移动，SO3平衡浓度增大；B中为恒压容器，充入SO3后，两平衡为等效平衡；C中充入O2，平衡正向移动，SO3平衡浓度增大；D中为恒压容器，充入Ar后，容器体积增大，压强减小，平衡逆向移动，SO3平衡浓度减小.所以本题的正确选项应为B.

A．均减半 B．均加倍

C．均增加1 mol D．均减少1 mol

解析容器为恒压容器，A、B调整后各物质浓度未变，为等效平衡；C中A、B、C的物质的量分别调整为5 mol、3 mol、5 mol，而与原平衡等效的填充应为5 mol、2.5 mol、5 mol，即增加了0.5 molB，平衡应右移；选项D中A、B、C的物质的量分别调整为3 mol、1 mol、3 mol，而与原平衡等效的填充应为3 mol、1.5 mol、3 mol，即减少了0.5 molB，平衡应左移.所以本题的正确选项应为B.

通过掌握等效平衡原理，可以达到思路清晰、化繁为简的目的，便于学生更好的掌握化学平衡知识，在学习中能取得良好的效果.