等效平衡原理及解題思想

張敏

化學反應速度及平衡是中學化學基本理論之一，等效平衡問題是這一理論的重點與難點，解決好這一問題須遵照一定的解題思想才能事半功倍。

一、等效平衡原理

相同條件下，同一可逆反應體系無論從正反應開始或從逆反應開始，還是從兩端同時開始，只要按反應方程式中的化學計量數之比投入反應物或生成物，建立起的平衡狀態(tài)都是相同的（各組分體積分數都相同）。

二、解題思想

1.極端假設：把研究的過程假設能夠進行的理想極限情況。

例：在一個固定體積的密閉容器中，2molA和1molB發(fā)生反應2A（g）+B（g）=3C（g）+D（g），達平衡時，C的濃度為Wmol/L。維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起物質，達到平衡后，若C的濃度仍為Wmol/L。該配比是：（ ）

A.4molA+2molB B. 3molC+1molD+1molB+2molA

C.3molC+1molD D. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

此題常用極端假設的思想，即把研究的對象或過程假設到能夠完全進行的理想的極限情況，把所投物料假設全部轉化為反應物，再與原物料相比較，若與原投料相同，則達到平衡時與原平衡等效。

用極端假設法可知C、D符合。

2.等效假設： 通過假設能夠達到與原平衡起始物質的濃度相同的條件。

例：有a、b兩個及易導熱的密閉容器：a保持體積不變，b中的活塞可以上下移動以保持內外壓強相等，在相同體積下將3molA和1molB分別同時混合于a、b兩容器中，發(fā)生如下反應3A（g）+B（g） 2C（g）+D（g）

（1）保持溫度不變，按下列配比分別充入a、b兩容器，平衡后a中C的濃度為Nmol/L的是： ______ b中C的濃度為nmol/L的是：_____。

A. 6molA+2molB B. 3molA+2molB

C. 2molC+1molB+1molD D. 1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD

解析： a中充入6molA+2molB，相當于增大了壓強，故不等效，充入3molA+2molB與原物質配比不同，充入2molC+1molB+1molD相當于充入3molA+2molB，即相當于在原平衡基礎上充入了1molB。充入1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD相當于充入1.5molA +0.5molB+1.5molA+0.5molB，即3molA+1mol，即與原配比相同，則達等效平衡，故選D。

b中充入6molA+2molB，相當于在原平衡的基礎上物質加倍而容積不變，條件與原平衡相同，即等效。而充入3molA+2molB相當于在原平衡的基礎上又充入了1molB，則平衡右移，與原平衡不等效 。

C答案同B，充入1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD與原平衡條件相同，故等效，故選 A、D。

3.過程假設思想：將復雜的抽象的過程分解為若干個簡單的具體的過程的方法。

例：在一個固定體積的密閉容器中，2molA和1molB發(fā)生反應2A（g）+B（g）=3C（g）+D（g），達平衡時，C的濃度為Wmol/L。維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起物質達到平衡后， 若C的濃度仍為Wmol/L。該配比是：

A.4molA+2molB B. 3molC+1molD+1molB+2molA

C.3molC+1molD D. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

若將2molC和2molD充入a中保持溫度不變，平衡時A的濃度為Wmol/L，C的濃度為Ymol/L。則W與M的關系，Y與N的關系？

解析：此題應用過程假設思想，向密閉容器a中充入2molC和2molD，相當于充入2molC和1molD后再充入1molD，充入2molC和1molD后與原平衡等效，本題相當于在原平衡基礎上充入1molD.則平衡左移，即 W > M Y < N。