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【摘要】化學平衡這部分內容是高中基礎理論知識中最難理解的部分之一，尤其是等效平衡，學生在運用時感到特別的困難。

【關鍵詞】化學平衡；等效平衡；教學難點；破解方法

一、什么是等效平衡

我們知道化學平衡狀態(tài)的建立與途徑無關，對于一個可逆反應，無論起始只有反應物或生成物或者反應物生成物都有，只要滿足一定條件，均可建立等效平衡。所謂等效平衡就是指效果相同的平衡，可逆反應從兩個不同的起始狀態(tài)開始,達到平衡時兩個體系中對應組分的百分含量（體積分數(shù)或物質的量分數(shù)）均相同,這兩個平衡互稱為等效平衡。若兩平衡體系完全相同（平衡時各組分不僅百分含量相同，物質的量濃度及反應速率也相同），又稱全同平衡。

對概念的理解應把握以下幾點:（1）外界條件相同：通?？梢允洽俸銣?、恒容，②恒溫、恒壓。（2）"等效平衡"與"完全相同的平衡狀態(tài)"不同："完全相同的平衡狀態(tài)"是指在達到平衡狀態(tài)時，任何組分的物質的量分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相等，并且反應的速率、各組分的物質的量、濃度等也相同。而"等效平衡"只要求平衡混合物中各組分的物質的量分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相同，反應的速率、壓強等可以不同。（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關，而與途徑無關，（如：①無論反應從正反應方向開始，還是從逆反應方向開始②投料是一次還是分成幾次③反應容器經過擴大-縮小或縮小-擴大的過程，）只要起始濃度相當，就達到相同的平衡狀態(tài)。

一般認為在以下三種情況下可逆反應可達到等效平衡。

1.在定溫定容時,對于所有的可逆反應,若起始加入情況不同,但轉化為反應方程式同一邊物質后對應物質的物質的量均相同,則可達到等效平衡。

2.在定溫定壓時,對于所有的可逆反應,若起始加入的量不同,但轉化為方程式同一邊物質后各物質的物質的量成正比,則可達到等效平衡。

3.在定溫定容時,對于反應前后氣體分子數(shù)相等的反應,若起始加入情況不同,但轉化為反應方程式同一邊物質后各物質的物質的量成正比,則可達到等效平衡。

二、等效平衡規(guī)律

1.無論在恒溫、恒壓或恒溫、恒容下,只要起始加入物質的物質的量轉化成同一半邊的物質，各物質的物質的量相同,則平衡時,每種物質的物質的量、濃度和百分含量都對應相同,即兩平衡完全相同,是等同平衡。

2.在恒溫、恒壓下,改變起始時加入物質的物質的量,只要按化學計量數(shù)換算成反應方程式同一邊的物質的物質的量之比與原平衡相同,則達平衡后與原平衡等效。平衡時每種物質的百分含量對應相同,物質的量等倍數(shù)地增大或減小。

3.在恒溫、恒容下①對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應,只要反應物（或生成物）的物質的量的比值與原平衡相同,兩平衡等效。平衡時每種物質的百分含量對應相同,各物質的量等倍數(shù)地增大或減小。②對于反應前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應,只改變起始時加入物質的物質的量,如通過化學計量數(shù)換算成反應方程式同一邊的物質的物質的量與原平衡相同,則兩平衡等同。

三、等效平衡的判斷及處理

1.步驟

⑴進行等效轉化——一邊倒法，即按照反應方程式的計量數(shù)之比轉化到同一邊的量，與題干所給起始投料情況比較。

⑵判斷起始濃度是否相當。

2.三種類型：

I類：恒溫恒容下對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的反應來說（即△n≠0的體系）：等效轉化后，對應各物質起始投料的物質的量與原平衡起始態(tài)相同。

II類：恒溫恒容下對于反應前后氣體體積沒有變化的反應來說（即△n=0的體系）：等效轉化后，只要反應物（或生成物）的物質的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效。

III類：恒溫恒壓下對于氣體體系等效轉化后，要反應物（或生成物）的物質的量的比例與原平衡起始態(tài)相同，兩平衡等效。

可用口訣概括為：等壓比相等；等容量相等，但若系（氣體系數(shù)）不變，可為比相等。

四、如何應用等效平衡

解題的關鍵，在讀題時分清類別，用相應的方法求解。先看條件,后判斷。若為定溫定容,則看反應前后氣體分子數(shù),若反應前后氣體分子數(shù)相等,只需轉化后各物質的物質量成正比即可達到等效平衡;若反應前后氣體分子數(shù)不等,則轉化后各物質的物質量必須相同才能達到等效平衡；若為定溫定壓則只需轉化后各物質的物質的量成正比即可判定為等效平衡。

例題解析

例：在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應，當此反應進行到一定程度時反應混合物就處于化學平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的物質的量（mol），如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡狀態(tài)時，反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。

解析：通過化學方程式：可以看出，這是一個化學反應前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應，在定溫、定容下建立的同一化學平衡狀態(tài)。起始時，無論怎樣改變的物質的量，使化學反應從正反應開始，還是從逆反應開始，或者從正、逆反應同時開始，但它們所建立起來的化學平衡狀態(tài)的效果是完全相同的，即它們之間存在等效平衡關系。我們常采用"等價轉換"的方法，分析和解決等效平衡問題。

（1）若a=0，b=0，這說明反應是從逆反應開始，通過化學方程式?可以看出，反應從2molSO3開始，通過反應的化學計量數(shù)之比換算成和的物質的量（即等價轉換），恰好跟反應從2molSO2和1molO2的混合物開始是等效的，故c=2。

（2）由于a=0.5<2，這表示反應從正、逆反應同時開始，通過化學方程式?可以看出，要使0.5molSO2反應需要同時加入0.25molO2才能進行，通過反應的化學計量數(shù)之比換算成SO3的物質的量（即等價轉換）與0.5molSO3是等效的，這時若再加入1.5molSO3就與起始時加入2molSO3是等效的，通過等價轉換可知也與起始時加入2molSO2和1molO2是等效的。故b=0.25，c=1.5。

（3）題中要求2molSO2和1molO2要與amolSO2、bmolO2和cmolSO3建立等效平衡。由化學方程式?可知，cmolSO3等價轉換后與cmolSO2和等效，即是說，和與amolSO2、bmolO2和cmolSO3等效，那么也就是與2molSO2和1molO2等效。故有a+c=2,b+c/2=1。