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等效平衡原理和规律在解题时的妙用


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 等效平衡原理和规律在解题时的妙用 作者:张家林 来源:《新课程学习· 中》2014 年第 08 期 摘 要:在分析和解答涉及化学平衡问题时,学生往往感到无从下手,因此,很有必要让 学生系统深入地了解和掌握这些知识,同时运用等效平衡原理和规律去分析和解答问题,就能 够突破高中化学学习中的这一难点知识。 关键词:等效平衡;解题;妙用 在新课程实施的过程中,为了使学生通过高中阶段的学习,具备一定的化学学科素养,教 师应强化学生对理论知识的学习。那么,如何才能让学生在分析和解答涉及化学平衡问题时做 到准确、快捷呢?本文就从以下几个方面进行阐述。 一、等效平衡原理 由于化学平衡状态的建立与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因此,同一可逆反应, 不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正、逆反应同时开始,只要初始时的条件完全 相同,或初始时虽然某些条件不同,但通过化学方程式中的化学计量数转化成反应物或生成物 一边(即一边倒)后,初始条件完全相同,则建立的化学平衡状态是相同的,即为等效平衡。 二、等效平衡规律 1.恒温、恒容 (1)气体体积有变化的可逆反应(ΔV≠0) 将②、③采用“一边倒”转化成反应物一边,则①②③初始时的条件:温度、压强、相同组 分的浓度完全相同,说明①②③建立的平衡是等效平衡,平衡体系中相同组分的体积百分数、 物质的量浓度相等。④和①相比较,初始时的条件:温度相同,但压强、相同组分的物质的量 浓度是①的两倍。若将④容器的容积扩大为原来的两倍,则①④初始条件完全相同,建立的平 衡为等效平衡。两平衡体系中,二氧化硫的转化率相等,且等于氧气的转化率:相同组分的物 质的量浓度相同,但其物质的量④是①的两倍。由于是恒容容器,故需将与①建立等效平衡后 的④容器的体积缩小一半,相当于给该平衡体系加压,由于该反应是气体体积缩小的反应,增 大压强,平衡向正反应方向移动,重新达到平衡后,①④不再是等效平衡。反应物的转化率: ④>①,相同反应物的体积百分数:④①,相同反应物的物质的量浓度:④≤2①,生成物的物 质的量浓度:④≥2①。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 结论:对于恒温、恒容条件下的气体体积可变的可逆反应,如果按化学方程式中的化学计 量关系转化为同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡 状态是等效的。 (2)气体体积不变的可逆反应,(ΔV=0) 可用相同的方法进行分析,得出结论。 结论:对于恒温、恒容条件下的气体体积不变的可逆反应,如果按化学方程式中的化学计 量关系转化为同一半边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的 化学平衡状态是等效的。 2.恒温、恒压 A、B 和 C 的物质的量分别为 4 mol、2 mol 和 4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合 物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是( ) A.均减半 B.均加倍 C.均增加 1mol D.均减少 1mol 该反应是恒温恒压条件下发生的气体体积可变的可逆反应,若改变条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。可将原平衡体系中各组分的平衡量视为初始量,选项 A、B 中三者比例为 2∶1∶2,与题中比例一致,为等效平衡,平衡不移动;C 可设想为分两 步加入,第一次加入 1 molA、0.5 molB、1 molC,此时平衡不移动,第二次再加入 0.5 molB, 即为增大反应物浓度,平衡向右移动;D 中均减少 1 mo

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