巧解化学平衡题目的三大关键点

在近几年的高考中，化学平衡知识是一大热点，有关化学平衡的试题在各地高考题中时有出现。而化学平衡的学习在中学教学实践中是一个难点，让教师和学生感到困难重重，下面我结合多年的教学体会，谈谈在教学中如何利用等同平衡和等效平衡突破这一教学难点，力求能对大家能有所启示。
　　
　　一、等同平衡原理和等效平衡原理
　　
　　相同条件下，同一可逆反应体系，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，只要按照化学方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，则平衡时各物质的物质的量相同，即这两个平衡状态完全相同，我们可以称之为等同平衡。
　　
　　若改变平衡体系的一个条件后，平衡不发生移动，两个平衡状态中各物质的物质的量分数相同（物质的量不一定相同），那么这两个平衡状态也可以称之为等效平衡。
　　
　　例1．一定温度下，在一个容积恒定的容器中，充入2molA和1molB，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)。达到平衡后，C的物质的量为Wmol。若维持容器的体积和温度不变，按起始的物质的量0.6molA、0.3molB和1.4molC充入容器后达到平衡，C的物质的量仍为Wmol，则x（）
　　
　　A．只能为2B．只能为3C．可能为2，也可能为3D．不能确定
　　
　　（变形1）将例1中“C的物质的量为Wmol”改为“C的体积分数为W%”
　　
　　分析：两次平衡中C的物质的量相等，说明两次平衡状态完全相同，即第二次填充的物质若完全转化为填充A、B的形式，其物质的量应与第一次填充相同。所以例1的正确选项应为A。
　　
　　两次平衡中C的体积分数相等，为等效平衡，除例1所举的情况外，x=3时，反应前后气体的物质的量相等，改变压强，平衡不移动，故也符合题意。所以变形1的正确选项应为C。
　　
　　二、恒容容器和恒压容器中改变压强对平衡的影响
　　
　　在恒温恒容（容积不变）的密闭容器中，改变压强，若反应前后气体的物质的量相等，则为等效平衡；若反应前后气体的物质的量不相等，则平衡将向能够减弱压强改变的方向移动。
　　
　　在恒温恒压（容积可变）的密闭容器中，平衡的移动一般只考虑浓度的改变。若两次填充的各物质物质的量之比相等，则两次填充各物质的浓度相等（因为体积可变），所以这两个平衡为等效平衡；若两次填充的各物质的物质的量之比不相等，则需要考虑浓度改变对平衡的影响。
　　
　　例2．某温度下，向固定容积的密闭容器中充入3LA气体和2LB气体，发生如下反应：3A(g)+2B(g)2C(g)+2D(g)。达到平衡时，C的体积分数为p%。若维持温度不变，再向容器中充入3LA气体和2LB气体，重新达到平衡时，C的体积分数（）
　　
　　A．>p%B．<p%C．p%D．无法判断
　　
　　（变形1）将例2中反应改为“3A(g)+2B(g)C(g)+4D(g)”
　　
　　（变形2）将例2中“固定容积”改为“容积可变”
　　
　　（变形3）将变形1中“固定容积”改为“容积可变”
　　
　　分析：容器体积固定，第二次填充后压强增大，平衡向气体物质的量减小的方向移动，所以例1的正确选项为A。变形1中压强增大平衡不移动。所以变形1的正确选项为C。
　　
　　容器体积可变，两次填充各物质的浓度相同，为等效平衡。所以变形2、变形3的正确选项都为C。
　　
　　三、例解高考平衡试题
　　
　　例3．（2004年天津理综第13题）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（）
　　
　　A．保持温度和容器体积不变，充入1molSO3(g)
　　
　　B．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3(g)
　　
　　C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2(g)
　　
　　D．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)
　　
　　分析：A中为恒容容器，充入SO3，压强增大，平衡正向移动，SO3平衡浓度增大；B中为恒压容器，充入SO3后，两平衡为等效平衡；C中充入O2，平衡正向移动，SO3平衡浓度增大；D中为恒压容器，充入Ar后，容器体积增大，压强减小，平衡逆向移动，SO3平衡浓度减小。所以本题的正确选项应为B。
　　
　　例4．（2003年全国理综第12题）某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（）
　　
　　A．均减半B．均加倍C．均增加1molD．均减少1mol
　　
　　分析：容器为恒压容器，A、B调整后各物质浓度未变，为等效平衡；C中A、B、C的物质的量分别调整为5mol、3mol、5mol，而与原平衡等效的填充应为5mol、2.5mol、5mol，即增加了0.5molB，平衡应右移；选项D中A、B、C的物质的量分别调整为3mol、1mol、3mol，而与原平衡等效的填充应为3mol、1.5mol、3mol，即减少了0.5molB，平衡应左移。所以本题的正确选项应为B。
　　
　　通过掌握平衡的基本特征和平衡移动的基本原理，深刻理解等同平衡和等效平衡，可以达到思路清晰、方法易学、化繁为简的目的，便于学生更好的掌握化学平衡的有关知识，在各级测试中都取得了良好的效果