化学等效平衡问题的解题策略

俞双

【摘 要】化学等效平衡是高中化学教学一大重点，也是一大难点。文中讲解有关恒温恒容下反应前后体积不变与体积变化，以及恒温恒压下的化学等效平衡问题。

【关键词】高中化学 等效平衡 解题策略

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）04B-0159-02

等效平衡，不同于完全相同的平衡状态，指的是在一定的反应条件下，在同一可逆反应体系中，不管是从正反应还是逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。等效平衡在高中化学教学中是非常重要的一部分，也是相对较难的一部分。在高中化学教学中，等效平衡分为：（1）恒温恒容下反应前后体积不变的等效平衡，这需要学生审清题意；（2）恒温恒容下反应前后体积变化的平衡，这需要学生运用极限转换的思想；（3）恒温恒压下的等效平衡，这需要学生抓住问题的本质。下面笔者将分别探讨化学等效平衡中的解题技巧。

一、体积不变平衡，审清题意

恒温恒容下反应前后体积不变的等效平衡，在等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。对于这种类型的等效平衡，需要我们在课堂上经常教导学生审清题意，掌握解题技巧，灵活快速地解决问题。

例如与苏教版高中化学选修4《化学反应原理》专题二《化学反应速率与化学平衡》讲解内容对应并加以延伸的一道题：

在一个体积一定的密闭容器中，通入2 mol A、1 mol B，发生如下反应：A（气）+B（气）=（可逆）2C（气）。达到平衡时，C的质量分数为W。在相同温度、体积条件下，要怎样充入物质才能使其达到平衡时C的质量分数仍为W？

对于这道题目而言，要想快速且准确地解决，必须要做到的一点就是引导学生审清题意。通过课堂上的引导与讲解，可以让学生明白，这道题要考查的内容是反应前后体积不变的等效平衡的构建。因此，学生很容易知道只要充入与初始状态等比例的物质，就可以构建等效平衡。因此，若充入4 mol A、2 mol B就符合题意，或者充入1 mol A、2 mol C也可以达到与初始状态互为等效平衡的状态。这道题目属于中等难度，解决问题的关键是要审清题意。只有了解清楚这道题目真正要考查的内容与知识点，才能准确解决。

探讨在恒温恒容条件下体积不变的等效平衡的题目的解题技巧，也就是审清题意，抓住“反应前后体积不变”这个条件就能找到解决的突破口，快速解决问题。

二、体积变化平衡，极限转换

不同于前面所探讨的解题技巧，对于恒温恒容下体积变化的等效平衡，等价转化后，只要各物质投放的物质的量与原平衡起始态是相同的，那么就可以达到等效平衡。要解决这种问题的技巧就是极限转换，这需要我们引导学生牢牢掌握。

如讲解苏教版高中化学教材选修4中的化学反应平衡中的内容时，可能会遇到这样的问题：

在恒温恒容的条件下，发生如下反应：

2SO2（气）+O2（气）=（可逆）2SO3（气）

方式一，构建平衡的方式为通入2 mol SO2、1 mol O2；

方式二，构建平衡的方式为为通入2 mol SO3；

方式三，构建平衡的方式为通入1 mol SO2、0.5 mol O2 和1 mol SO3；

方式四，构建平衡的方式为通入0.5 mol SO2、0.25 mol O2、1.5 mol SO3。

那么这四种方式构建的平衡状态是否互为等效平衡？

对于这种类型的问题，就需要我们向学生传授极限转换的解题思想与技巧。所谓极限转换，也就是不考虑平衡时各物质的量的比例，只考虑初始状态。极限转换的思想，就是将各种方式下构建的等效平衡同时转换为可逆号左边的物质，或者可逆号右边的物质。在这道题目中，通过极限转换以后不难发现这四种方式构建等效平衡的初始物质状态都是一样的，因此，这四种方式构建的平衡状态互为等效平衡，达到平衡以后各物质的量的比例都是相等的。这个结论对于他们解决相关或类似的问题很有帮助。

在这个例子当中，通过向学生传达极限转换的解题技巧，就可以轻易地解决了问题。极限转换思想对于解决等效平衡的所有问题而言是非常有效的一种技巧。

三、恒温恒压平衡，抓住本质

不同于前两种恒温恒容条件下的等效平衡，恒温恒压下的等效平衡指的是对于气体体系等效转化后而言，只要反应物的物质的量比例与原平衡起始态相同，就会构建互为等效平衡的两个状态。对于这种类型的等效平衡需要我们向学生传授抓住本质的解题技巧，只有这样才可以快速有效地解决问题。

同样地，在讲解苏教版高中化学教材选修4中化学反应平衡的内容时，我们也会讲解到这样的问题：

在恒温恒压的条件下，发生如下反应：H2（气）+I2（气）=（可逆）2HI（气），构建平衡的途径一为加入2 mol H2、1 mol I2，构建平衡的途径二为加入4 mol H2、2 mol I2，那么途径一和途径二是否互为等效平衡？

这就是需要我们向学生讲解，与学生探讨。对于这种问题，我们要传授的解题技巧就是让学生抓住问题的本质，即在恒温恒压的条件下要使用放缩法来解决。将途径二构建的等效平衡视为2倍体积下的途径一构建的等效平衡，因为是恒温恒压条件下的等效平衡，所以这种方式对于学生了解问题的本质大有帮助，也让学生对等效平衡的所有相关知识有了一个更深刻的理解。对于反应2SO2（气）+O2（气）=（可逆）2SO3（气）也是一样的道理，将新的平衡状态视为成倍体积下的原平衡状态，因此两个状态会互为等效平衡。

在化学教学中，无论是等效平衡还是别的知识，抓住本质是非常重要的一种解题思想。要不断向学生传达并强化这种解题思想，这对提升学生的学习素养与教学质量都有大的推动力。

对于恒温恒压条件下反应前后体积不变的等效平衡需要向学生经常强调审清题意，对于恒温恒容下反应前后体积变化的等效平衡需要引导学生运用极限转换的解题思想来快速准确地解决问题，对于恒温恒压下的等效平衡需要教导学生抓住本质来解决问题，从而对等效平衡有一个更深刻的理解与认知，提高学生学习素质。

【参考文献】

[1]姚维燕.化学平衡计算中的一些解题技巧探析[J].数理化解题研究，2015（5）

[2]王本世.等效平衡的深度解析与解题技巧[J].考试周刊，2011（7）

（责编 卢建龙）