等效平衡问题图形模式思维及一般规律

何昌奎

化学平衡问题在高中化学的教学中由于涉及到化学平衡体系多个比较参数的改变，使学生在学习

时较难掌握。本文试图通过简单的图形模式和题型的示例，得出一些规律，有助这类问题的理解。

一、等效平衡的含义

从普通意义讲，对于一个可逆反应只要平衡体系中相同组分具有相同的百分含量，则这些平衡体系互为等效平衡。然而任何平衡体体系都是建立在一定条件（如各物质的物质的量浓度，物质的状态，温度，压强，体积等）之下的，涉及多个比较参数。从高中化学教学上来看，等效平衡通常涉及的有恒定温度、恒定体积的等效平衡和恒定温度、恒定压强的等效平衡。一般不涉及改变温度问题。

二、恒定温度，恒定体积，即温度不变，体积不变的等效平衡问题

1.反应前后气体分子数不相等的可逆反应

例1在一定温度下，把2 mol SO2 和1 mol O2通入一定容积的密闭容积中，发生反应：

2SO2+O22SO3

当反应进行到一定程度时达到平衡状态。维持温度不变，用a 、b、 c分别代表初始加入的SO2、 O2、SO3的物质的量。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的关系，才能保证达平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍和上述平衡完全相同。完成下列问题：

规律：定温、定容下，气体分子数目前后相等的可逆反应。只要换算成对应物的物质的量的比例与原平衡相同则等效。

三、恒定温度、恒定压强的等效平衡

例3在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一带活塞的体积不变的容器中，活塞一端与大气相通，发生如下反应：N2+3H22NH3，ΔH<0

若反应达平衡后，得混合气体体积为7体积。设a、b、c分别代表N2，H2，NH3的初始加入体积，如果反应达平衡后，混合气体中各物质的体积分数均与上述平衡完全相同，那么：

（1）若a=1，c=2，则b= ，此时反应起始将向 反应方向进行。规定起始向逆向进行，则c的范围 。

（2）在装置中，若控制平衡混合气体为6.5体积，可采取的措施 ，原因 。

解析该题是典型的等温、等压的等效平衡问题，只要按化学计量数换算成与原平衡中告知物质的物质的量的比例相同，则平衡等效。

（1）N2 + 3H2 2NH3

原起始：2 6 0

若 1 b 2

则 1+2×12b+2×32 0

1+2×12b+2×32=26 b=3

因为：6+2-7=1， V（NH3）=1<2的量故逆向移动。

因2体积N2，6体积H2，产生NH3的最大趋于4体积，故1

（2）因6.5<7，而压强不变，只能降温。

规律：定温、定压下的等效平衡问题，只要能换算成告知原平衡中物质的物质的量的比，即比例相同，与原平衡等效。

（收稿日期：2015-01-13）