等效平衡原理和規律在解題時的妙用

摘 要：在分析和解答涉及化學平衡問題時，學生往往感到無從下手，因此，很有必要讓學生系統深入地了解和掌握這些知識，同時運用等效平衡原理和規律去分析和解答問題，就能夠突破高中化學學習中的這一難點知識。

關鍵詞：等效平衡；解題；妙用

在新課程實施的過程中，為了使學生通過高中階段的學習，具備一定的化學學科素養，教師應強化學生對理論知識的學習。那么，如何才能讓學生在分析和解答涉及化學平衡問題時做到準確、快捷呢？本文就從以下幾個方面進行闡述。

一、等效平衡原理

由于化學平衡狀態的建立與條件有關，而與建立平衡的途徑無關。因此，同一可逆反應，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，還是正、逆反應同時開始，只要初始時的條件完全相同，或初始時雖然某些條件不同，但通過化學方程式中的化學計量數轉化成反應物或生成物一邊（即一邊倒）后，初始條件完全相同，則建立的化學平衡狀態是相同的，即為等效平衡。

二、等效平衡規律

1.恒溫、恒容

（1）氣體體積有變化的可逆反應（ΔV≠0）

將②、③采用“一邊倒”轉化成反應物一邊，則①②③初始時的條件：溫度、壓強、相同組分的濃度完全相同，說明①②③建立的平衡是等效平衡，平衡體系中相同組分的體積百分數、物質的量濃度相等。④和①相比較，初始時的條件：溫度相同，但壓強、相同組分的物質的量濃度是①的兩倍。若將④容器的容積擴大為原來的兩倍，則①④初始條件完全相同，建立的平衡為等效平衡。兩平衡體系中，二氧化硫的轉化率相等，且等于氧氣的轉化率：相同組分的物質的量濃度相同，但其物質的量④是①的兩倍。由于是恒容容器，故需將與①建立等效平衡后的④容器的體積縮小一半，相當于給該平衡體系加壓，由于該反應是氣體體積縮小的反應，增大壓強，平衡向正反應方向移動，重新達到平衡后，①④不再是等效平衡。反應物的轉化率：④>①，相同反應物的體積百分數：④<①，生成物的體積百分數：④>①，相同反應物的物質的量濃度：④≤2①，生成物的物質的量濃度：④≥2①。

結論：對于恒溫、恒容條件下的氣體體積可變的可逆反應，如果按化學方程式中的化學計量關系轉化為同一半邊的物質，其物質的量與對應組分的起始加入量相同，則建立的化學平衡狀態是等效的。

（2）氣體體積不變的可逆反應，（ΔV=0）

可用相同的方法進行分析，得出結論。

結論：對于恒溫、恒容條件下的氣體體積不變的可逆反應，如果按化學方程式中的化學計量關系轉化為同一半邊的物質，其物質的量之比與對應組分的起始加入量之比相同，則建立的化學平衡狀態是等效的。

2.恒溫、恒壓

A、B和C的物質的量分別為4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量作如下調整，可使平衡右移的是（ ）

A.均減半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均減少1mol

該反應是恒溫恒壓條件下發生的氣體體積可變的可逆反應，若改變條件后新平衡和原平衡等效，只需初始量和原平衡成相同比例?？蓪⒃胶怏w系中各組分的平衡量視為初始量，選項A、B中三者比例為2∶1∶2，與題中比例一致，為等效平衡，平衡不移動；C可設想為分兩步加入，第一次加入1 molA、0.5 molB、1 molC，此時平衡不移動，第二次再加入0.5 molB，即為增大反應物濃度，平衡向右移動；D中均減少1 mol，也可以設想為分兩步進行：先將A減少1 mol、B減少0.5 mol、C減少1 mol，此時平衡不移動，再將B減少0.5 mol，即為降低反應物濃度，平衡逆向移動。

通過上述試題的分析和解答，我們不僅深入理解和掌握了等效平衡原理和規律，而且掌握了分析解答這些問題的方法和技巧，從而快捷準確地得出答案。

參考文獻：

任貴福.中學化學中的等效平衡[J].教育實踐與研究：中學版，2009（1）.

Equivalence Balance Principle and Law in Problem-Solving

Zhang Jialin

Abstract：In analyzing and solving the problems chemical equilibrium， the students often feel unable to start.Therefore， it is necessary to let students understand and master the system in depth knowledge， while applying the principles and laws of equilibrium equivalent to analyze and answer questions ， we can break through the high school chemistry learning difficulties knowledge.

Key words： equivalence balance；problem solving；refinement

編輯 楊兆東