淺析等效平衡的應(yīng)用

穆玉鵬

(山東省博興縣第一中學(xué) 256500)

化學(xué)平衡知識是一大熱點，又是一大難點，下面筆者淺談在教學(xué)中如何利用等效平衡原理突破這一教學(xué)難點，力求能對大家有所啟示.

一、等效平衡原理

相同條件下，同一可逆反應(yīng)體系，無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，只要按照化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比投入反應(yīng)物或生成物，則平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，即這兩個平衡狀態(tài)完全相同，稱之為全部等效平衡.

若改變平衡體系的一個條件后，平衡不發(fā)生移動，兩個平衡狀態(tài)中各物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同(物質(zhì)的量不一定相同)，那么這兩個平衡狀態(tài)稱之為部分等效平衡.

例1一定溫度下，在一個容積恒定的容器中，充入2 molA和1 molB，發(fā)生如下反應(yīng)：

達到平衡后，C的物質(zhì)的量為Wmol.若維持容器的體積和溫度不變，按起始的物質(zhì)的量0.6 molA、0.3 molB和1.4 molC充入容器后達到平衡，C的物質(zhì)的量為Wmol，則x為( ).

A．只能為2 B．只能為3

C．可能為2，也可能為3 D．不能確定

變式訓(xùn)練將例1題干中兩處“C的物質(zhì)的量為Wmol”改為“C的體積分?jǐn)?shù)為W%” ，則x為( )

解析兩次平衡中C的物質(zhì)的量相等，說明兩次平衡狀態(tài)完全相同，即第二次填充的物質(zhì)若完全轉(zhuǎn)化為填充A、B的形式，其物質(zhì)的量應(yīng)與第一次填充相同.所以例1的正確選項應(yīng)為A.

兩次平衡中C的體積分?jǐn)?shù)相等，為部分等效平衡，除例1所舉的情況外，x=3時，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等，改變壓強，平衡不移動，故也符合題意.所以變式訓(xùn)練的正確選項應(yīng)為C.

二、恒容容器與恒壓容器中改變壓強對平衡狀態(tài)的影響

在恒溫恒容(容積不變)的密閉容器中，改變壓強，若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等，則為等效平衡；若反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相等，則平衡將向能夠減弱壓強改變的方向移動.

在恒溫恒壓(容積可變)的密閉容器中，平衡的移動一般只考慮濃度的改變.若兩次填充的各物質(zhì)物質(zhì)的量之比相等，則兩次填充各物質(zhì)的濃度相等(因為體積可變)，所以這兩個平衡為等效平衡；若兩次填充的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不相等，則需要考慮濃度改變對平衡的影響.

A．>p% B．

變式訓(xùn)練2將例2中“固定容積”改為“容積可變”

變式訓(xùn)練3將變式訓(xùn)練1中“固定容積”改為“容積可變”

解析容器體積固定，第二次填充后壓強增大，平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動，所以例1的正確選項為A.變式訓(xùn)練1中壓強增大平衡不移動.所以變式訓(xùn)練1的正確選項為C.

容器體積可變，兩次填充各物質(zhì)的濃度相同，為等效平衡.所以變式訓(xùn)練2、變式訓(xùn)練3的正確選項都為C.

三、精題例析

訓(xùn)練1一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，發(fā)生下列反應(yīng)：

達到平衡后改變下述條件，SO3氣體平衡濃度不改變的是( ).

A．保持溫度和容器體積不變，充入1 mol SO3(g)

B．保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入1 mol SO3(g)

C．保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入1 mol O2(g)

D．保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入1 mol Ar(g)

解析A中為恒容容器，充入SO3，壓強增大，平衡正向移動，SO3平衡濃度增大；B中為恒壓容器，充入SO3后，兩平衡為等效平衡；C中充入O2，平衡正向移動，SO3平衡濃度增大；D中為恒壓容器，充入Ar后，容器體積增大，壓強減小，平衡逆向移動，SO3平衡濃度減小.所以本題的正確選項應(yīng)為B.

A．均減半 B．均加倍

C．均增加1 mol D．均減少1 mol

解析容器為恒壓容器，A、B調(diào)整后各物質(zhì)濃度未變，為等效平衡；C中A、B、C的物質(zhì)的量分別調(diào)整為5 mol、3 mol、5 mol，而與原平衡等效的填充應(yīng)為5 mol、2.5 mol、5 mol，即增加了0.5 molB，平衡應(yīng)右移；選項D中A、B、C的物質(zhì)的量分別調(diào)整為3 mol、1 mol、3 mol，而與原平衡等效的填充應(yīng)為3 mol、1.5 mol、3 mol，即減少了0.5 molB，平衡應(yīng)左移.所以本題的正確選項應(yīng)為B.

通過掌握等效平衡原理，可以達到思路清晰、化繁為簡的目的，便于學(xué)生更好的掌握化學(xué)平衡知識，在學(xué)習(xí)中能取得良好的效果.