等效平衡在平衡移動(dòng)上的應(yīng)用

遼寧省鞍山市第十三中學(xué)(114000) 馮 巖●

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等效平衡在平衡移動(dòng)上的應(yīng)用

遼寧省鞍山市第十三中學(xué)(114000)
馮 巖●

以等效平衡的建立為中心，圍繞改變濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件后，平衡的相對(duì)移動(dòng)來(lái)解決平衡中實(shí)際遇到的問題，解決了等效平衡在平衡移動(dòng)這一知識(shí)點(diǎn)上的應(yīng)用.

等效平衡；移動(dòng)；應(yīng)用

高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》中沒有明確提出等效平衡的概念，但是課后習(xí)題中出現(xiàn)了用等效平衡來(lái)解決的問題.因此，高中化學(xué)的教學(xué)中有必要提出等效平衡的概念，并且讓學(xué)生依據(jù)等效的思想來(lái)對(duì)比兩個(gè)平衡之間的關(guān)系.

所謂等效平衡是指在一定條件下(等溫、等容；等溫、等壓)，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù))均相等，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡.對(duì)于這一概念更應(yīng)該強(qiáng)化將等效的思想應(yīng)用到兩次平衡的比較和判斷中，借助等效平衡，可以比較容易的比較出一個(gè)平衡在另一個(gè)平衡的基礎(chǔ)上如何移動(dòng)，即平衡體系的“相對(duì)”移動(dòng).

一、建立等效，改變濃度

A．甲 B.乙 C．丙 D．丁

解析 由等效平衡的分類可知，甲與題干中所給的平衡體系為完全等同的等效平衡，故甲達(dá)到平衡是n(CO)=w.而乙可以將2amol的CO2看成是先向體系中加入了amol的CO2，這樣就與題干中所給平衡相同，即n(CO)=w，達(dá)到平衡后再將另外amol的CO2加入此平衡體系中，增加了平衡體系中CO2的濃度，故平衡正移，n(CO)>w.同理可以將丙的2a轉(zhuǎn)化成a+a的形式，即在原平衡體系中加入了amol水蒸氣，增大了水蒸氣的濃度，故平衡逆移，n(CO)

從此題中不難看出，雖然起始的投料量不同，但是根據(jù)題中所給條件可以假設(shè)成與已知條件完全相同的等效平衡，然后再改變某一物質(zhì)的濃度，實(shí)現(xiàn)平衡移動(dòng)的判斷.

二、建立等效，改變壓強(qiáng)

(1)達(dá)到平衡時(shí)所需的時(shí)間Ⅰ容器比Ⅱ容器____，Ⅰ容器中SO2的轉(zhuǎn)化率比Ⅱ容器____.

解析 可以假設(shè)Ⅰ中活塞的位置不動(dòng)，則Ⅰ、Ⅱ所能達(dá)到的平衡即為完全相同的平衡，然后在松開活塞，讓其維持等壓，故Ⅰ中的體積將縮小，即相當(dāng)與在Ⅱ平衡的基礎(chǔ)上增大了壓強(qiáng)，反應(yīng)速率變大，時(shí)間縮短，平衡相對(duì)與Ⅱ正移，轉(zhuǎn)化率提高.

對(duì)比Ⅰ和Ⅱ也能看出，建立等效后改變體系的壓強(qiáng)，也能很直觀的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平衡的比較.

三、建立等效，改變溫度

A．平衡時(shí)甲、乙兩容器體積相等

B．平衡時(shí)甲、乙兩容器中c(H2)相等

C．平衡時(shí)甲、乙兩容器中反應(yīng)速率v(H2)相等

D．平衡時(shí)甲、乙兩容器中氣體總的物質(zhì)的量相等

解析 同樣可以假設(shè)甲、乙兩個(gè)容器在等溫，等容條件下建立平衡，這樣甲與乙建立的平衡就是完全相同的平衡，達(dá)到平衡后甲由于從正反應(yīng)起建立的平衡，故甲達(dá)到平衡的過程中放出熱量；而乙是從逆反應(yīng)起建立的平衡，故乙達(dá)到平衡的過程中吸收熱量，因此可以認(rèn)為甲在原平衡的基礎(chǔ)上升高溫度，平衡逆移；而乙在原平衡的基礎(chǔ)上降溫，平衡正移.因此，由于甲、乙溫度不相同，平衡移動(dòng)方向不同，可判斷前三個(gè)選項(xiàng)錯(cuò)誤.由方程式可知該反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，故總物質(zhì)的量在起始物質(zhì)的量相同的條件下不發(fā)生變化，D項(xiàng)正確.

通過以上三個(gè)例子，不難看出，等效平衡的建立在判斷平衡移動(dòng)方向并解決平衡中的實(shí)際問題上有非常重要的作用，在比較兩個(gè)平衡相對(duì)移動(dòng)的過程中一定要注重平衡之間的練習(xí)，善于建立等效平衡，并用等效平衡解決實(shí)際遇到的問題.

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