化学等效平衡问题解题策略.docx

化学等效平衡问题解题策略摘要：“化学反应原理”中化学等效平衡原理抽象难懂教师的教和学生的学都比较困难将等效平衡问题分类归纳并根据相关原理建立相应的思维模型可以有效地帮助师生解决难题。关键词：等效平衡；思维模型；解题策略一、等效平衡的判断（一）等效平衡的定义对于同一可逆反应在一定条件下以不同投料方式进行反应只要达到平衡时各组分的百分含量相等这样的化学平衡即称为等效平衡。（二）等效平衡的分类规律化学平衡的建立与反应途径无关从正反应或逆反应开始或从中间阶段开始都可以建立平衡状态某一化学反应所等达到的限度（化学平衡状态）由温度决定可用化学平衡常数进行分析。因此在温度不变的情况下可改变投料方式通过不同的途径来达到同一平衡状态。但等效平衡只要求所达平衡各组分的百分含量相等即可因此等效平衡又可分为完全等效（相对量、绝对量均相等）不完全等效（相对量相等绝对量不相等）。据此将等效平衡分为三类：■说明：绝对量指各组分的量（如n、m、V）；相对量指各组分的百分含量（如气体体积分数、物质的量的百分含量等）。二、等效平衡的应用（一）运用等效平衡思维解决不等效平衡问题1.等温等容条件下反应前后气体物质的量变化的反应例1：在一定温度下容积固定的密闭容器中充入1molNH3建立如下平衡N2+3H2■2NH3测得NH3的转化率为a%保持其它条件不变再充入1molNH3测得NH3的转化率为b%比较a与b的大小。变式1：在一定温度下容积固定的密闭容器中充入1molN2和3molH2建立如下平衡N2+3H2■2NH3测得NH3的体积分数为a%保持其它条件不变再充入1molN2和3molH2测得NH3的体积分数为b%比较a与b的大小。解析：例1与变式1所做的条件改变为整个反应的量变引起体系压强变化的问题以例1为例建立思维转变模型（如图1-1）。A、B、C为三个体积相同的完全等效容器容器内各组分的含量和百分量均相等将B、C间隔板抽去此时容器内百分量不变组分含量为A的两倍。途径1为等温等压条件下的等效平衡。再经途径2对该容器加压使D容器体积与A容器相等。此时对比A容器D容器中加压反应平衡正向移动最终NH3的转化率为b%>a%。■图1―1变式2：在一定温度下容积固定的密闭容器中充入1molN2和3molH2建立如下平衡N2+3H2■2NH3测得H2的体积分数为a%保持其它条件不变再充入1molN2测得H2的体积分数为b%比较a与b的大小。解析：此类问题的条件对比上述例题最大的不同在于改变压强的方式不同所充入气体为单一组分浓度变大因此从反应物浓度增大平衡正向移动考虑H2的体积分数为b%2.等温等容条件下反应前后气体物质的量相同的反应例2：在一定温度下容积固定的密闭容器中充入1molHI建立如下平衡H2+I2？葑2HI测得HI的转化率为a%保持其它条件不变再充入1molHI测得HI的转化率为b%比较a与b的大小。■图1―2解析：以例2为例建立思维转变模型（如图1-2）。经途径2对该容器加压使D容器体积与A容器相等。此时对比A容器D容器中加压反应平衡不移动最终NH3的转化率为b%=a%各组分的量为A容器的2倍。3.等温等压条件下的反应例3：在一定温度下容积可变的密闭容器中充入1molNH3建立如下平衡N2+3H2■2NH3测得NH3的转化率为a%保持其它条件不变再充入1molNH3测得NH3的转化率为b%比较a与b的大小。解析：以例3为例建立思维转变模型（如图2-1）。经途径1使容器体积变为原来的2倍此过程容器压强不变因此A、B、C容器完全相同。抽去B、C间的隔板此时容器内各组分百分含量相同各组分的量为A容器的两倍。此过程为等效过程NH3的转化率为b%=a%。■图2―1变式：某温度下在一容积可变的容器中反应2A（g）+B（g）■2C（g）达平衡时A、B、C的物质的量分别为4mol2mol4mol。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解析：A选项即将容器减半后与原容器等效B选项即将容器扩为两倍与原容器等效平衡不移动C选项可先分别增加1mol0.5mol1mol此时即为原容器的1/4与原容器等效再在容器中加入B0.5mol此时平衡右移D刚与C相反。（二）解决等效平衡相关计算例4：已知一定温度和压强下在容积