解決化學(xué)平衡中等效平衡問(wèn)題的金鑰匙

王維秀

摘要：化學(xué)平衡問(wèn)題是普通高考中的常青樹(shù)，許多學(xué)子在這個(gè)考點(diǎn)上有心理障礙，尤其是涉及到等效平衡的問(wèn)題更是摸不著頭腦，本文將該類問(wèn)題歸類分析，找出規(guī)律，形成一種解決該類問(wèn)題的有效方法，便于學(xué)生對(duì)號(hào)入座，大大降低了學(xué)生解決問(wèn)題的難度和在高考場(chǎng)上的失分率，同時(shí)為廣大教師在該知識(shí)點(diǎn)講授中提供了很高的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；等效平衡；一邊倒

中圖分類號(hào)：G613.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-9214（2015）05-0142-01

化學(xué)平衡屬于高中化學(xué)的熱點(diǎn)知識(shí)?！耙贿叺埂狈▽⒌刃胶獾慕⑴c平衡的判斷以及類型加以融會(huì)貫通，是一種不錯(cuò)的解答方法。

一、等效平衡的含義

在一定的溫度下，對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開(kāi)始反應(yīng)，只要達(dá)到平衡時(shí)各組分物質(zhì)的濃度及百分含量完全相等，形成的就是等效平衡。

二、等效平衡的判斷方法——“一邊倒”法

對(duì)不同的起始狀態(tài)，通常假定反應(yīng)沿某一方向進(jìn)行到底（一邊倒）將所得物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)的量比較，按不同類型下的判斷依據(jù)判斷就可順理成章的得以解決，現(xiàn)將各平衡類型與判斷規(guī)律總結(jié)如下：

1.恒溫恒容條件下的等效平衡

規(guī)律：對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)“一邊倒”后只要各物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相等就能達(dá)到等效平衡。

分析：把①②中的生成物C分別倒向左邊后，A和B的物質(zhì)的量均為2mol，與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)相同，所以①、②、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)三者可建立等效平衡，而③中生成物倒向左邊后A為2mol，B為1.5mol，與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)不相等，所以③不能與其它三者建立等效平衡。

2.恒溫恒壓條件下的等效平衡

規(guī)律：對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)“一邊倒”后只要各物質(zhì)的量之比與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量之比相等就能達(dá)到等效平衡。

分析：把①②中的生成物C分別倒向左邊后，①中A和B的物質(zhì)的量均為3mol，A和B的物質(zhì)的量之比為1：1，②中A和B的物質(zhì)的量均為4mol，A和B的物質(zhì)的量之比為1：1，物質(zhì)的量均與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)相同。所以①、②、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)三者可建立等效平衡，而③中生成物C倒向左邊后A為2mol，B為1.5mol，物質(zhì)的量之比為4：3，所以③不能與其它三者建立等效平衡。

3.等體積變化的等效平衡

規(guī)律：不論是恒溫恒容還是恒溫恒壓條件下進(jìn)行的可逆反應(yīng)，若反應(yīng)前后氣體體積不變（稱為等體積變化），“一邊倒”后只要各物質(zhì)的量之比與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)相等，就能達(dá)到等效平衡。

分析：把①②中的生成物C分別倒向左邊后，①中A和B的物質(zhì)的量均為1.5mol，A和B的物質(zhì)的量之比為1：1，②中A和B的物質(zhì)的量均為3mol，A和B的物質(zhì)的量之比為1：1，物質(zhì)的量均與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)相同。所以①、②、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)三者可建立等效平衡，而③中生成物C倒向左邊后A為1.5mol，B為1mol，物質(zhì)的量之比為3：2，所以③不能與其它三者建立等效平衡。

應(yīng)用舉例

例1.某溫度下，密閉容器中充入1molN2和3molH2 ，使之反應(yīng)生成NH3達(dá)平衡后測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為a，如果溫度不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)仍為a，若N2 、H2 、NH3的物質(zhì)的量分別用x、y、z表示，則：

（Ⅰ）當(dāng)恒溫恒容時(shí)

①若x=0，y=0，則z=__________。

②若x=0.75，則y=_______，z=__________。

③x、y、z滿足的一般條件是__________。

（Ⅱ）當(dāng)恒溫恒壓時(shí)

①若x=0，y=0，則z=__________。

②若x=0.75mol，則y=_______，z=__________。

③x、y、z滿足的一般條件是__________。

分析：本題在不同的外界條件下，提出三個(gè)相同的問(wèn)題，同時(shí)題目中起始狀態(tài)不同，但最終NH3的百分含量相同，因此最終各種平衡是等效的，所以可采用“一邊倒”的方法解決。（Ⅰ）中“一邊倒”后對(duì)應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等即可。在此，當(dāng)左倒后都是1molN2和3molH2 ，故①中當(dāng)x=0，y=0時(shí)，z只能為2mol。②中若x=0.75mol，則z=0.5mol，同時(shí)y為2.25mol. ③中左倒后，生成N2為z/2mol，生成H2為3z/2mol.所以x+z/2=1；y+3z/2=3.在（Ⅱ）中“一邊倒”后，只要求得N2和H2物質(zhì)的量之比為1：3即可。因?yàn)镹2 、H2 、NH3得化學(xué)計(jì)量數(shù)為1：3：2，所以①中當(dāng)x=0，y=0時(shí)，z為任意值，②中若x=0.75mol，則 y=2.25mol，z為任意值。③中x：y=1：3；z為任意值。

答案：（Ⅰ）①2mol ②2.25mol ③x+z/2=1；y+3z/2=3.

（Ⅱ） ①任意值 ②2.25mol ③x：y=1：3；z為任意值。

（作者單位：甘肅省民樂(lè)縣職業(yè)教育中心學(xué)校）