等效平衡原理及解题思想

张敏

化学反应速度及平衡是中学化学基本理论之一，等效平衡问题是这一理论的重点与难点，解决好这一问题须遵照一定的解题思想才能事半功倍。

一、等效平衡原理

相同条件下，同一可逆反应体系无论从正反应开始或从逆反应开始，还是从两端同时开始，只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，建立起的平衡状态都是相同的（各组分体积分数都相同）。

二、解题思想

1.极端假设：把研究的过程假设能够进行的理想极限情况。

例：在一个固定体积的密闭容器中，2molA和1molB发生反应2A（g）+B（g）=3C（g）+D（g），达平衡时，C的浓度为Wmol/L。维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起物质，达到平衡后，若C的浓度仍为Wmol/L。该配比是：（ ）

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

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

此题常用极端假设的思想，即把研究的对象或过程假设到能够完全进行的理想的极限情况，把所投物料假设全部转化为反应物，再与原物料相比较，若与原投料相同，则达到平衡时与原平衡等效。

用极端假设法可知C、D符合。

2.等效假设： 通过假设能够达到与原平衡起始物质的浓度相同的条件。

例：有a、b两个及易导热的密闭容器：a保持体积不变，b中的活塞可以上下移动以保持内外压强相等，在相同体积下将3molA和1molB分别同时混合于a、b两容器中，发生如下反应3A（g）+B（g） 2C（g）+D（g）

（1）保持温度不变，按下列配比分别充入a、b两容器，平衡后a中C的浓度为Nmol/L的是： ______ b中C的浓度为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，相當于增大了压强，故不等效，充入3molA+2molB与原物质配比不同，充入2molC+1molB+1molD相当于充入3molA+2molB，即相当于在原平衡基础上充入了1molB。充入1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD相当于充入1.5molA +0.5molB+1.5molA+0.5molB，即3molA+1mol，即与原配比相同，则达等效平衡，故选D。

b中充入6molA+2molB，相当于在原平衡的基础上物质加倍而容积不变，条件与原平衡相同，即等效。而充入3molA+2molB相当于在原平衡的基础上又充入了1molB，则平衡右移，与原平衡不等效 。

C答案同B，充入1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD与原平衡条件相同，故等效，故选 A、D。

3.过程假设思想：将复杂的抽象的过程分解为若干个简单的具体的过程的方法。

例：在一个固定体积的密闭容器中，2molA和1molB发生反应2A（g）+B（g）=3C（g）+D（g），达平衡时，C的浓度为Wmol/L。维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起物质达到平衡后， 若C的浓度仍为Wmol/L。该配比是：

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

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

若将2molC和2molD充入a中保持温度不变，平衡时A的浓度为Wmol/L，C的浓度为Ymol/L。则W与M的关系，Y与N的关系？

解析：此题应用过程假设思想，向密闭容器a中充入2molC和2molD，相当于充入2molC和1molD后再充入1molD，充入2molC和1molD后与原平衡等效，本题相当于在原平衡基础上充入1molD.则平衡左移，即 W > M Y < N。