解决化学平衡中等效平衡问题的金钥匙

王维秀

摘要：化学平衡问题是普通高考中的常青树，许多学子在这个考点上有心理障碍，尤其是涉及到等效平衡的问题更是摸不着头脑，本文将该类问题归类分析，找出规律，形成一种解决该类问题的有效方法，便于学生对号入座，大大降低了学生解决问题的难度和在高考场上的失分率，同时为广大教师在该知识点讲授中提供了很高的参考价值。

关键词：化学；等效平衡；一边倒

中图分类号：G613.6 文献标志码：A 文章编号：2095-9214（2015）05-0142-01

化学平衡属于高中化学的热点知识。“一边倒”法将等效平衡的建立与平衡的判断以及类型加以融会贯通，是一种不错的解答方法。

一、等效平衡的含义

在一定的温度下，对于一个可逆反应，从不同的状态开始反应，只要达到平衡时各组分物质的浓度及百分含量完全相等，形成的就是等效平衡。

二、等效平衡的判断方法——“一边倒”法

对不同的起始状态，通常假定反应沿某一方向进行到底（一边倒）将所得物质的量与标准态物质的量比较，按不同类型下的判断依据判断就可顺理成章的得以解决，现将各平衡类型与判断规律总结如下：

1.恒温恒容条件下的等效平衡

规律：对于有气体参加的可逆反应“一边倒”后只要各物质的量与标准状态相等就能达到等效平衡。

分析：把①②中的生成物C分别倒向左边后，A和B的物质的量均为2mol，与标准态相同，所以①、②、标准态三者可建立等效平衡，而③中生成物倒向左边后A为2mol，B为1.5mol，与标准态不相等，所以③不能与其它三者建立等效平衡。

2.恒温恒压条件下的等效平衡

规律：对于有气体参加的可逆反应“一边倒”后只要各物质的量之比与标准态时的物质的量之比相等就能达到等效平衡。

分析：把①②中的生成物C分别倒向左边后，①中A和B的物质的量均为3mol，A和B的物质的量之比为1：1，②中A和B的物质的量均为4mol，A和B的物质的量之比为1：1，物质的量均与标准态相同。所以①、②、标准态三者可建立等效平衡，而③中生成物C倒向左边后A为2mol，B为1.5mol，物质的量之比为4：3，所以③不能与其它三者建立等效平衡。

3.等体积变化的等效平衡

规律：不论是恒温恒容还是恒温恒压条件下进行的可逆反应，若反应前后气体体积不变（称为等体积变化），“一边倒”后只要各物质的量之比与标准态相等，就能达到等效平衡。

分析：把①②中的生成物C分别倒向左边后，①中A和B的物质的量均为1.5mol，A和B的物质的量之比为1：1，②中A和B的物质的量均为3mol，A和B的物质的量之比为1：1，物质的量均与标准态相同。所以①、②、标准态三者可建立等效平衡，而③中生成物C倒向左边后A为1.5mol，B为1mol，物质的量之比为3：2，所以③不能与其它三者建立等效平衡。

应用举例

例1.某温度下，密闭容器中充入1molN2和3molH2 ，使之反应生成NH3达平衡后测得NH3的体积分数为a，如果温度不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后NH3的体积分数仍为a，若N2 、H2 、NH3的物质的量分别用x、y、z表示，则：

（Ⅰ）当恒温恒容时

①若x=0，y=0，则z=__________。

②若x=0.75，则y=_______，z=__________。

③x、y、z满足的一般条件是__________。

（Ⅱ）当恒温恒压时

①若x=0，y=0，则z=__________。

②若x=0.75mol，则y=_______，z=__________。

③x、y、z满足的一般条件是__________。

分析：本题在不同的外界条件下，提出三个相同的问题，同时题目中起始状态不同，但最终NH3的百分含量相同，因此最终各种平衡是等效的，所以可采用“一边倒”的方法解决。（Ⅰ）中“一边倒”后对应的各物质的物质的量相等即可。在此，当左倒后都是1molN2和3molH2 ，故①中当x=0，y=0时，z只能为2mol。②中若x=0.75mol，则z=0.5mol，同时y为2.25mol. ③中左倒后，生成N2为z/2mol，生成H2为3z/2mol.所以x+z/2=1；y+3z/2=3.在（Ⅱ）中“一边倒”后，只要求得N2和H2物质的量之比为1：3即可。因为N2 、H2 、NH3得化学计量数为1：3：2，所以①中当x=0，y=0时，z为任意值，②中若x=0.75mol，则 y=2.25mol，z为任意值。③中x：y=1：3；z为任意值。

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为任意值。

（作者单位：甘肃省民乐县职业教育中心学校）