第一篇：等效平衡的數(shù)學(xué)計算證明

數(shù)學(xué)計算證明等效平衡

一、等效平衡

以N2+3H2=2NH3為例

設(shè)狀態(tài)一：起始加入N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol，反應(yīng)一段時間后，如下圖：

N2+3H2=2NH3

始：abc

變：x3x2x

終：a-xb-3xc+2x

則達到平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分別為：(a-x)mol、(b-3x)mol、(c+2x)mol 設(shè)狀態(tài)二：起始加入N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分別為m mol、n mol、p mol，反應(yīng)一段時間后，要想和狀態(tài)一達到相同的平衡狀態(tài)，則有：達到平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量分別為：(a-x)mol、(b-3x)mol、(c+2x)mol。

N2+3H2=2NH3

始：mnp

變：m-a+xn-b+3xc+2x-p

終：a-xb-3xc+2x

反應(yīng)過程中的變化量和方程式的化學(xué)計量數(shù)成正比 則有m?a?x1?………………得：3m+b=n+3a① n?b?3x3

m?a?x1?………………得：2m+p=c+2a——a+c/2=m+p/2② c?2x?p2

n?b?3x3?………………得：2n+3p=3c+2b——b+3c/2=n+3p/2③ c?2x?p2

①、②、③式的化學(xué)含義為：將方程式一側(cè)的物質(zhì)，按照反應(yīng)關(guān)系，推到方程式另一側(cè)，各物質(zhì)的量對應(yīng)相等。如下：

N2+3H2=2NH3

狀態(tài)一：0b-3ac+2a

狀態(tài)二：0n-3mp+2m

得出：b-3a=n-3mc+2a=p+2m

或者：N2+3H2=2NH3

狀態(tài)一：a-b/30c+2b/3

狀態(tài)二：m-n/30p+2n/3

得出：a-b/3=m-n/3即3m+b=n+3a

c+2b/3=p+2n/3

或者：N2+3H2=2NH3

狀態(tài)一：a+c/2b+3c/20

狀態(tài)二： m+p/2n+3p/20

結(jié)論：將方程式一側(cè)的物質(zhì)，按照反應(yīng)關(guān)系，推到方程式另一側(cè)，所得各物質(zhì)的物質(zhì)的量量對應(yīng)相等，則在相同條件下達到的平衡狀態(tài)相同。

第二篇：等效平衡教案

常見鹽類水解應(yīng)用17例

鹽類水解是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的重點和難點。也是近年來高考的熱點之一。但是同學(xué)們在實際應(yīng)用中卻往往不知何時考慮有關(guān)鹽類水解?，F(xiàn)將有關(guān)常見的鹽類水解問題歸納如下：

(1)判斷鹽溶液的酸堿性時應(yīng)考慮鹽類水解,強酸弱堿鹽溶液水解顯酸性,強堿弱酸鹽水解顯 堿性.弱酸弱堿鹽溶液的酸堿性要分析二者的水解程度,溶液可能顯酸性堿性或者是中性。.(2)判斷離子共存問題時應(yīng)考慮鹽類水解：弱堿的陽離子（如Al3+、Cu2+、Fe3+、NH4+等）與弱酸的酸根（如HCO3-、CO32-、AlO2-、F-等）在溶液中不能同時大量共存。因為兩種離子都水解，分別和水電離出的H+、OH-結(jié)合互相促進水解，使兩種離子數(shù)目減少。(3)根據(jù)鹽溶液的PH判斷相應(yīng)酸的相對強弱時應(yīng)考慮鹽類水解：如物質(zhì)的量濃度相同的三種鈉鹽NaX、NaY、NaZ的PH依次為7、8、9，則相應(yīng)的酸HX、HY、HZ的相對強弱為HX?HY?HZ（酸越弱，其強堿鹽就越易水解，故溶液的堿性就越強）。

(4)比較溶液中離子濃度的相對大小時應(yīng)考慮鹽類水解：如Na3PO4晶體中Na+和PO43-的物質(zhì)的量之比為3：1，在其溶液中PO43-水解，則[Na+]：[PO43-]?3：1。

(5)比較溶液中離子種類多少時應(yīng)考慮鹽類水解：如Na2S、Na2CO3、Na3PO4的溶液中哪種溶液中含陰離子種類最多？因為三種酸根均要水解，且Na3PO4的溶液中含有的陰離子種類最多。

(6)強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽的配制時應(yīng)考慮鹽類水解：如實驗室配置FeCl3溶液，由于FeCl3溶于水要發(fā)生水解反應(yīng)：Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，因此為了抑制其水解保持溶液澄清，是將鹽先溶解于稀鹽酸中，再加水稀釋。同樣的方法可配置CuSO4溶液等。

(7)中和滴定指示劑的選擇時應(yīng)考慮鹽類水解：若用強堿滴定弱酸，反應(yīng)達到終點后，因生成強堿弱酸鹽溶液顯堿性，所以選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑----酚酞。若用強酸滴定弱堿，反應(yīng)達到終點后，溶液顯酸性，故要選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑----甲基橙。(8)部分活潑金屬和鹽溶液的反應(yīng)時應(yīng)考慮鹽類水解：如Mg條在常溫下與水無明顯反應(yīng)，但是放入氯化銨(CuSO4)溶液中有氣體產(chǎn)生。（因為氯化銨發(fā)生水解產(chǎn)生較多的H+）。(9)強酸弱堿鹽與強堿弱酸鹽混合時應(yīng)考慮鹽類水解：如果有難溶于水的物質(zhì)生成,則發(fā)生完全雙水解(如.AlCl3和Na2CO3溶液混合：2Al3++3CO32-+3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2↑)如果沒有難溶于水的物質(zhì)生成則發(fā)生不完全水解.(NH4Cl和CH3COONa溶液混合H2O+ NH4++CH3COO-CH3COOH+NH3·H2O。

(10)弱酸弱堿鹽的制取時應(yīng)考慮鹽類水解：由于弱酸弱堿鹽強烈的水解，因此對應(yīng)的溶液的制備不能溶液之間的反應(yīng)得到，如Al2S3的制取，若在溶液中則會雙水解生成Al(OH)3和H2S。

(11)加熱蒸干溶液后產(chǎn)物的判斷時應(yīng)考慮鹽類水解：在加熱時會促進鹽類的水解。加熱蒸干Al2(SO4)3[Fe2(SO4)

3、KAl(SO4)

2、CuSO4]溶液和碳酸鈉[Na3PO4、Na2SiO3]溶液得到原溶質(zhì)（因為它們水解的產(chǎn)物會重新反應(yīng)生成原物質(zhì)）。加熱AlCl3（Al(NO3)3）溶液因為水解產(chǎn)物之一為揮發(fā)性物質(zhì),便得另一種水解產(chǎn)物,此時要考慮得到的該水解產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性。加熱蒸干FeSO4溶液時，溶液中的Fe2+被氧化生成Fe3+，而Fe3+水解生成Fe(OH)3,等物質(zhì)的量的Fe(OH)3,不能硫酸中和,故最后的產(chǎn)物為Fe2(SO4)3和Fe2O3的混合物.(12)強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽的保存時應(yīng)考慮鹽類水解：如，碳酸鈉溶液不能儲存在玻璃瓶塞

(13)熱純堿的去污原理時應(yīng)考慮鹽類水解：加熱可以使CO32-水解程度增大，因而使溶液堿性增強，去污能力增強。

(14)凈水劑的凈水原理時應(yīng)考慮鹽類水解：明礬凈水是因為明礬在水中發(fā)生如下水解：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,生成的Al(OH)3膠體有較強的吸附性，可以吸附雜質(zhì)。（氯化鐵溶液的凈水及止血的原理同上）。

(15)泡末滅火器的滅火原理時應(yīng)考慮鹽類水解：泡末滅火器內(nèi)裝的是飽和硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液。它們分別裝在不同容器中，各自存在下列水解平衡：Al3++3H2O Al(OH)3+3H+；HCO3-+H2O H2CO3+OH-當(dāng)兩種溶液混合時，相互促進水解使生成大量的H2CO3分解產(chǎn)生CO2使滅火器內(nèi)的壓強增大，CO2、H2O、Al(OH)3一起噴出覆蓋在著火物質(zhì)上使火焰熄滅。

(16)肥料的使用時應(yīng)考慮鹽類水解：長期使用(NH4)2SO-4的土壤因NH4+的水解使土壤的酸性增強;另外草木灰（K2CO3）和氨態(tài)氮肥（硝酸銨）混用，由于CO32-和NH4+的水解相互促進，使NH4+變?yōu)镹H3降低氮肥的肥效；同樣草木灰（K2CO3）和過磷酸鈣混用會降低磷肥的肥效。

(17)物質(zhì)鑒別：例如用簡單的方法區(qū)別NaCl、NH4Cl、Na2CO3三種溶液。可以根據(jù)鹽類水解后溶液的酸堿性的不同，即通過測定等濃度三種溶液的pH或用紫色石蕊進行檢測。同樣NH4Cl用于焊接金屬是因為它能夠水解產(chǎn)生HCl從而達到除去焊接金屬表面的氧化物的目的。

第三篇：“等效平衡”難點突破的探討

“等效平衡”難點突破的探討

作者：朱偉鄭志華 來源：福清一中化學(xué)教研組

日期: 2004-10-9

“等效平衡”的問題已有較多的文章見諸報刊雜志，但在教學(xué)實踐中教師和學(xué)生還是感到困難重重。如何突破這一難點，讓學(xué)生不僅易于掌握，而且能靈活應(yīng)用，就成為教學(xué)研究的一個重要課題。本文結(jié)合我們多年的教學(xué)實踐進行一

些探討，力求有所突破。



一、難點分類

“等效平衡”的教學(xué)難點：一是“等效平衡”概念，在相同條件下的同一可逆反應(yīng)里，建立的兩個或多個化學(xué)平衡中，各同種物質(zhì)的含量相同，這些化學(xué)平衡均屬等效平衡（包括“等同平衡”）。關(guān)鍵是“各同種物質(zhì)的含量相同”；二是“等

效平衡”在恒溫恒容條件下的應(yīng)用；三是在恒溫恒壓條件下的應(yīng)用；四是在計算

中的應(yīng)用。



二、難點分散滲透

為了突破難點，我們在教學(xué)中將上述難點分散滲透在三節(jié)課中。

1．先滲透“等效平衡”概念，并舉例讓學(xué)生學(xué)會判斷哪些屬于等效平衡，哪些不屬于等效平衡。再討論第一類：在恒溫恒容條件下的應(yīng)用。

例1．恒溫恒容：（1）Ａ容器中加入1ｇＳＯ２和1ｇＯ２反應(yīng)達到平衡，ＳＯ２的轉(zhuǎn)化率為ａ％，另一同溫同容的Ｂ容器中加入2ｇＳＯ２和2ｇＯ２反應(yīng)達到平衡，ＳＯ２的轉(zhuǎn)化率為ｂ％，則ａ％____________ｂ％。

（2）2ＨＩＨ２＋Ｉ２（氣）平衡，增大HI的物質(zhì)的量，平衡____________移動，新平衡后HI的分解率____________，HI的體積分數(shù)____________。

（3）Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２平衡，減少Ｎ２Ｏ４的物質(zhì)的量，平衡____________移動，Ｎ２Ｏ４的轉(zhuǎn)化率____________，Ｎ２Ｏ４的體積分數(shù)____________，Ｎ

Ｏ２的體積分數(shù)____________。

分析：（1）同溫：

①Ｂ和Ｃ是“等效的”

②ＡＣ

Ａ變?yōu)椋乱蚕喈?dāng)于加壓。

Ｂ容器相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，更多的ＳＯ２和Ｏ２轉(zhuǎn)化為ＳＯ３，ａ％

＜ｂ％。

（2）（ａ）判斷平衡移動：增大反應(yīng)物HI濃度，平衡正移（或反應(yīng)物HI濃度增大，ｖ正增大，ｖ正＞ｖ逆，說明平衡正向移動）。理解：加入HI原平衡被破壞，新加入的HI又分解為H２和I２，即正向移動（注意：不能得出HI

分解率增大的結(jié)論）。

（ｂ）判斷含量變化和分解率變化：同溫下，比如原起始時1ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），現(xiàn)起始時相當(dāng)于2ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），相當(dāng)于加壓，分別達到平衡，兩平衡中HI的分解率相同，同種物的含量相同，HI分解率不變，體積分數(shù)

不變。

（3）減小反應(yīng)物Ｎ２Ｏ４濃度，平衡逆向移動（或反應(yīng)物Ｎ２Ｏ４濃度減小，ｖ正減小，ｖ正＜ｖ逆，說明平衡逆向移動＝。理解：原平衡破壞，小部分ＮＯ２又化合生成Ｎ２Ｏ４（注意：不能得出Ｎ２Ｏ４的轉(zhuǎn)化率如何變化的結(jié)論）。

結(jié)論：（1）判斷平衡移動：應(yīng)用濃度改變對平衡的影響來判斷。

（2）判斷含量變化和轉(zhuǎn)化率變化：恒溫恒容條件下，若反應(yīng)物只有一種，增大（或減小）此物的量，相當(dāng)于加壓（或減壓）來判斷；若反應(yīng)物不止一種，同倍數(shù)增大（或減小）各反應(yīng)物的量，相當(dāng)于加壓（或減壓）來判斷。

2．先練習(xí)鞏固上次的思路，再討論第二類：在恒溫恒壓條件下的應(yīng)用。

例2．恒溫恒壓：

（1）加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２達到平衡，Ｎ２體積分數(shù)為ａ％，Ｎ２轉(zhuǎn)化率為ｂ％；若再加入

1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２，平衡正向移動，新平衡后Ｎ２體積分數(shù)為ａ％，Ｎ２轉(zhuǎn)化率為ｂ％；若減少0.5ｍｏｌＮ２和1.5ｍｏｌＨ２，平衡逆向移動，新平衡后Ｎ２體積分數(shù)為ａ％，Ｎ２轉(zhuǎn)化率為ｂ％，平均

摩爾質(zhì)量不變。

（2）Ｈ２＋Ｉ２（氣）2ＨＩ，加入1ｍｏｌＨ２和2ｍｏｌＩ２（氣）達到平衡，若H２減少0.5 ｍｏｌ，Ｉ２減少1ｍｏｌ，平衡逆向移動，各物質(zhì)

含量不變。

分析：（ａ）判斷平衡移動（略）。

（ｂ）恒溫恒壓，若1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２達到平衡時為ＶＬ，則又加1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２達到平衡時為2ＶＬ，各同種物的濃度相同，是等效的，轉(zhuǎn)化率相同，各同種物的含量相同，平均摩爾質(zhì)量相同。

結(jié)論：恒溫恒壓條件下，只要保持相當(dāng)于兩反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為定值（可以任意擴大或縮?。锤魍N物的物質(zhì)的量濃度相同，均是等效關(guān)系。

3．第三次滲透是在可逆反應(yīng)計算學(xué)習(xí)以后，學(xué)生已學(xué)會應(yīng)用極限法和三步計算模式，再討論第三類：“等效平衡”在計算中的應(yīng)用。



三、探求簡便方法

如果求得簡便易懂的方法，難點不攻自破。我們將三步計算模式（始、變、平）改變?yōu)椤白冃稳健蹦Ｊ剑ㄊ?、變、始′），用于“等效平衡”的計算非常簡單易學(xué)。關(guān)鍵是理解其中“平”變?yōu)椤笆肌洹?，所以“變形三步”中的“始”與“始′”是等效關(guān)系。例3．在一定溫度下，把2ｍｏｌＳＯ２和1 ｍｏｌＯ２通過一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2ＳＯ２＋Ｏ２

2ＳＯ３。當(dāng)此反應(yīng)進行到一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令ａ，ｂ，ｃ分別代表初始加入ＳＯ２，Ｏ２，ＳＯ３的物質(zhì)的量。如果ａ，ｂ，ｃ取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時的完全相同，請?zhí)顚懴铝锌?/p>

白：

（1）若ａ＝0，ｂ＝0，則ｃ＝_____________；

（2）若ａ＝0．5，則ｂ＝_____________和ｃ＝_____________；

（3）若ａ，ｂ，ｃ取值必須滿足的一般條件是（請用兩方程式表示，其中一個只含ａ和ｃ，另一個只含ｂ和ｃ）_____________。

分析：均是等效平衡關(guān)系。

解：（1）ｃ＝2

（2）2ＳＯ２＋Ｏ２

2ＳＯ３

始 2 1  0

變 1．5 0．75 1．5 

ｂ＝0．25 始′ 0．5

0．25 1．5

ｃ＝1．5 （3）2ＳＯ２ ＋ Ｏ２

2ＳＯ３

始  2   1  0

變  2－ａ1－ｂ ｃ

始′

ａ  ｂ

ｃ

（2－ａ）／ｃ＝2／2 ａ＋ｃ＝2 （1－ｂ）／ｃ＝1／2  2ｂ＋ｃ＝2 恒溫恒壓時，必須用物質(zhì)的量濃度的值代入計算。

例4．某恒溫恒容的密閉容器充入3ｍｏｌＡ和2ｍｏｌＢ，反應(yīng)： 3Ａ（氣）＋２Ｂ（氣）ｘＣ（氣）＋ｙＤ（氣）

達到平衡時Ｃ的體積分數(shù)為ｍ％。若將0.6ｍｏｌＡ，0.4ｍｏｌＢ，4ｍｏｌＣ，0.8ｍｏｌＤ作為起始物充入，同溫同容下達到平衡時Ｃ的體積分數(shù)仍為ｍ％，則ｘ＝_____________，ｙ＝_____________。

解：3Ａ＋ 2Ｂ

ｘＣ＋ｙＤ

始 3 

2  0 0

變3－0．6 2－0．4 4 0.8

始′0．6 0．4 40.8

 （3－0.6）／4＝（3／ｘ） ｘ＝5  （4／0.8）＝（ｘ／ｙ） ｙ＝1

應(yīng)用上述方法教學(xué)后，絕大部分學(xué)生認為：思路清晰、方法易學(xué)、有鉆研興趣。學(xué)生作業(yè)和測試結(jié)果均是做題快，準確度高。

第四篇：高二化學(xué)《化學(xué)等效平衡的突破》學(xué)案分析

高二化學(xué)《化學(xué)等效平衡的突破》學(xué)案

分析

一、等效平衡的概念

在一定條件下，對于同一可逆應(yīng)，只要起始時加人物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到平衡時，同種物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)相同，這樣的平衡稱為等效平衡。

二、等效平衡問題的類型

根據(jù)反應(yīng)條件以及可逆反應(yīng)的特點，可將等效平衡問題分成三類：

1．定溫、定容條件下，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應(yīng)

解題要領(lǐng)：此種條件下，只要改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，若通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。

2．定溫、定容條件下，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)

解題要領(lǐng)：此條件下，只要換算到同一半邊時，反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原平衡相等，則兩平衡等效。

3．定溫、定壓條件下，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)任意型的可逆反應(yīng)

解題要領(lǐng)：此條件下，只要按化學(xué)計量數(shù)換算到同一半邊后，各物質(zhì)的量之比與原平衡相等，則兩平衡等效。

三、三類等效平衡的比較：

等效類型IIIIII 條件恒溫、恒容恒溫、恒容恒溫、恒壓

起始投料換算為方程式同一邊物質(zhì)，其“量”相同換算為方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例換算為方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例

對反應(yīng)的要求任何可逆反應(yīng)反應(yīng)前、后氣體體積相等任何可逆反應(yīng) 平衡特點質(zhì)量分數(shù)w%相同相同相同

濃度c相同成比例相同（氣體）

物質(zhì)的量n相同成比例成比例

四鞏固練習(xí)：

1、（恒溫恒容）在450℃、101Pa條件下，可逆反應(yīng)：2So2+o22So3由以下三種情況建立平衡：

①2摩So2＋1摩o2→平衡Ⅰ②2摩So3→平衡Ⅱ

③a摩So2＋b摩o2＋c摩So3→平衡Ⅲ

問：（1）前兩種反應(yīng)①和②達到平衡時，體系中各物質(zhì)的體積分數(shù)是否相等？

（2）若③達到平衡時，體系中各物質(zhì)的體積分數(shù)與①相同，則a，b，c應(yīng)滿足什么條件？

2、某恒溫恒壓下，向可變?nèi)莘e的密閉容器中充入3升A和2升B，發(fā)生如下反應(yīng)：3A＋2Bxc＋yD達到平衡時c的體積百分比為m％，若維持溫度，壓強不變，將0.6升A，0.4升B、4升c、0.8升D作為起始物質(zhì)充入密閉容器內(nèi)，則達到平衡時c的體積百分比仍為m％，則x＝，y＝。

3、在一密閉容器中加入3molA和1molB發(fā)生反應(yīng)：，達到平衡時，c的濃度為amol/L。

（1）當(dāng)n=2時，請分析下列情況下達平衡后c的濃度（用“>”、“<”、“=”填空）。

①恒溫、恒容條件下加入1molA和1molB時，c的平衡濃度___________amol/L；

②恒溫、恒容條件下加入2molc，c的平衡濃度____________amol/L；

③恒溫、恒容條件下加入3molA和3molB時，c的平衡濃度____________amol/L；

④恒溫、恒容條件下加入2molB和2molc時，c的平衡濃度____________amol/L；

⑤恒溫、恒容條件下加入3molA、1molB和1molc時，c的平衡濃度_______________amol/L；

⑥恒溫、恒壓條件下加入6molA和2molB時，c的平衡濃度___________amol/L；

⑦恒溫、恒壓條件下加入3molA、1molB和3molc時，c的平衡濃度___________amol/L；

⑧恒溫、恒壓條件下加入3molc，c的平衡濃度____________amol/L（2）當(dāng)n=5時

①如恒溫、恒容條件下要使c的平衡濃度仍為amol/L，當(dāng)加入1molA

時，應(yīng)加入

B____________mol，c___________mol；

②如起始加入xmolA、ymolB和zmolc，在恒溫、恒容條件下，要使達到平衡后c的濃度仍為amol/L，x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是________________，在恒溫、恒壓條件下要使平衡后c的濃度仍為amol/L，當(dāng)x=0、y=0時，z__________，x、y、z應(yīng)滿足的關(guān)系是____________；

③加入6molA、2molB，在恒溫、恒容條件下達平衡時，c的濃度為___________，在恒溫、恒壓條件下達平衡時c的濃度為____________；

④恒溫、恒容條件下加入1.5molA、0.5molB，達平衡時c的濃度為___________；

⑤恒溫、恒壓條件下加入0.2molB，平衡時要使c的濃度仍為amol/L，應(yīng)加入A_____________mol.（3）當(dāng)n=4時，①加入6molA、2molB，在恒溫、恒容條件下達平衡時c的濃度為___________，在恒溫、恒壓條件下達平衡時c的濃度為___________；

②加入1.5molA、0.5molB，在恒溫、恒容條件下達平衡時，c的濃度為_________，在恒溫、恒壓條件下達平衡時，c的濃度為____________；

③加入2molc，在恒溫、恒容條件下達平衡時，c的濃度為___________，在恒溫、恒壓條件下達平衡時，c的濃度為____________。

第五篇：[中學(xué)生數(shù)理化(教與學(xué))]化學(xué)平衡中等效平衡問題探討

化學(xué)平衡中等效平衡問題探討

攀枝花市十五中 梅靜

等效平衡一直以來都是高考的熱點，而在實際的教學(xué)中，無論是老師的教還是學(xué)生的學(xué)，歷來都是一個難點。

如何突破這一難點，讓學(xué)生不僅易于掌握，而且能靈活應(yīng)用，在考試中應(yīng)變自如，就成為教學(xué)研究的一個重要課題。本文結(jié)合我多年的教學(xué)實踐進行一些探討，力求有所突破。給老師和學(xué)生都有一定的幫助。

一、等效平衡類型：

根據(jù)等效平衡的特點，我將等效平衡分為如下幾種類型：

1、物料守恒的等效平衡：比如 2 SO2＋O22 SO3 的反應(yīng)中，在等T、P、V下按如下幾種情況加入反應(yīng)物（1）2molSO2和1molO2

（2）1molSO2和0.5molO2和1mol SO3（3）不加SO2和O2只加入2mol SO3 上述的三個反應(yīng)在達到平衡后，是等效平衡。其分析如下：

因為平衡的建立只與反應(yīng)條件有關(guān)，在同樣的條件下，只要加入的物料相同，就是等效平衡，而與反應(yīng)是從反應(yīng)物開始還是從生成物開始、或是從兩邊同時開始是沒有關(guān)系的。這種題只需要用完全轉(zhuǎn)化的方式（即讓生成物最大可能的轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，或讓反應(yīng)物最大可能的轉(zhuǎn)化為生成物），只要幾種情況下所加物料完全相同，就是等效平衡，而與是否是按反應(yīng)比例加入是沒有關(guān)系的。

上述題目中：完全把反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成生成物時：（1）中2molSO2和1molO2可以恰好轉(zhuǎn)化成2mol SO3就相當(dāng)于加入了2mol SO3 ；（2）中1molSO2和0.5molO2可以生成1mol SO3，再加上本來就加入1mol SO3了，也相當(dāng)于加入了2mol SO3 ；（3）本來就加入了2mol SO3。故上述三個平衡就是等效平衡。

2、物料成比例的等效平衡：比如仍以上述反應(yīng)為例 2 SO2＋O2在等T、P的條件下按如下情況加入反應(yīng)物 SO3

（1）在體積為1L的容器中加入2molSO2和1molO2（2）在體積為2L的容器中加入4molSO2和2molO2

（3）在體積為2L的容器中加入）2molSO2和1molO2和2mol SO3 上述的三個反應(yīng)在達到平衡后，也是等效平衡。其分析如下：

在同樣的T和P下，（1）相當(dāng)于是一份物料加入到1L的容器中，而（2）則相當(dāng)于是兩份物料加入到2L的容器中，而（3）先利用物料守恒的全轉(zhuǎn)化，也相當(dāng)于在2L的容器中加入了4molSO2和2molO2，與（2）相同。因此，也可以假想2L的容器中間有一個擋板，將容易分成兩個1L的容器，而我們是將兩份反應(yīng)物分別加到擋板兩邊的，那兩邊的反應(yīng)就完全和（1）是一樣的，等反應(yīng)達到平衡后，去掉擋板，因為兩邊的反應(yīng)完全一樣，所以平衡不會移動，仍然與（1）完全一樣。而（3）與（2）也是等效的。故上述三個平衡時等效平衡。

3、對于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，在不同條件下的等效平衡：比如

2ＨＩ H2 ＋ I2（氣）的反應(yīng)中，在等T、P下按如下幾種情況加入反應(yīng)物（1）在體積為2L的容器中加入2mol H2和2mol I2(氣)（2）在體積為1L的容器中加入2mol H2和2mol I2(氣)（3）在體積為2L的容器中加入）2molH2和2molI2(氣)和xmol HI 此反應(yīng)特殊在反應(yīng)前后氣體總體積沒有發(fā)生變化，這種可逆反應(yīng)在達到平衡后，如果在溫度不變的情況下加壓V正 和 V 逆 會同時增大，并且增大的程度完全一樣，即仍然有： V正 = V 逆那么平衡就不會移動，即加壓前后反應(yīng)是等效平衡。

因此：上述反應(yīng)（2）可以認為相當(dāng)于在反應(yīng)（1）的物料不變的基礎(chǔ)上將容器的體積變?yōu)樵瓉淼亩种?，也就是壓強變?yōu)樵瓉淼膬杀?，也即是加壓了，而因為反?yīng)是前后氣體體積不變的，所以平衡不移動，故（1）和（2）是等效平衡。那么我們也可以這樣認為：只要溫度不變，加入的H2 和 I2的比例完全一樣是，不管容器的體積為多少，得到的就是等效平衡。而（3）中無論加入得HI為多少，它完全分解產(chǎn)生的H2 和 I2都是1：1，也即是與與（1）（2）中的物料是成比例的。所以（3）和（1）（2）也是等效平衡。

二、難點解析

1．先弄清楚“等效平衡”概念，先要學(xué)會判斷哪些屬于等效平衡，哪些不屬于等效平衡。再利用上述的幾類等效平衡解決問題

例1．恒溫恒容：（1）Ａ容器中加入1ｇＳＯ２和1ｇＯ２反應(yīng)達到平衡，ＳＯ２的轉(zhuǎn)化率為ａ％，在同溫同容的Ｂ容器中加入2ｇＳＯ２和2ｇＯ２反應(yīng)達到平衡，ＳＯ２的轉(zhuǎn)化率為ｂ％，則ａ％____________ｂ％；另一C的容器容積為Ａ容器的一半，在其中也加入1ｇＳＯ２和1ｇＯ２，則b％____________c％，ａ％____________c％。

（2）2ＨＩＨ２＋Ｉ２（氣）平衡，增大HI的物質(zhì)的量，平衡____________移動，新平衡后HI的分解率____________，HI的體積分數(shù)____________。

（3）Ｎ２Ｏ４2ＮＯ２平衡，減少Ｎ２Ｏ４的物質(zhì)的量，平衡____________移動，Ｎ２Ｏ４的轉(zhuǎn)化率____________，Ｎ２Ｏ４的體積分數(shù)____________，ＮＯ２的體積分數(shù)____________。

分析：（1）同溫：

①Ｂ和Ｃ是“等效的”

②ＡＣ

Ａ變?yōu)椋乱蚕喈?dāng)于加壓。

Ｂ容器相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，更多的ＳＯ２和Ｏ２轉(zhuǎn)化為ＳＯ３，ａ％＜ｂ％；b％ = c％，ａ％ ＜c％。

（2）（ａ）判斷平衡移動：增大反應(yīng)物HI濃度，平衡正移（或反應(yīng)物HI濃度增大，ｖ正增大，ｖ正＞ｖ逆，說明平衡正向移動）。理解：加入HI原平衡被破壞，新加入的HI又分解為H２和I２，即正向移動（注意：不能得出HI分解率增大的結(jié)論）。

（ｂ）判斷含量變化和分解率變化：同溫下，比如原起始時1ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），現(xiàn)起始時相當(dāng)于2ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），相當(dāng)于加壓，分別達到平衡，兩平衡中HI的分解率相同，同種物的含量相同，HI分解率不變，體積分數(shù)不變。

（3）減小反應(yīng)物Ｎ２Ｏ４濃度，平衡逆向移動（或反應(yīng)物Ｎ２Ｏ４濃度減小，ｖ正減小，ｖ正＜ｖ逆，說明平衡逆向移動＝。理解：原平衡破壞，小部分ＮＯ２又化合生成Ｎ２Ｏ４（注意：不能得出Ｎ２Ｏ４的轉(zhuǎn)化率如何變化的結(jié)論）。

結(jié)論：（1）判斷平衡移動：應(yīng)用濃度改變對平衡的影響來判斷。

（2）判斷含量變化和轉(zhuǎn)化率變化：恒溫恒容條件下，若反應(yīng)物只有一種，增大（或減?。┐宋锏牧浚喈?dāng)于加壓（或減壓）來判斷；若反應(yīng)物不止一種，同倍數(shù)增大（或減?。└鞣磻?yīng)物的量，相當(dāng)于加壓（或減壓）來判斷。

2．在恒溫恒壓條件下的應(yīng)用。例2．恒溫恒壓：

（1）加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２達到平衡，Ｎ２體積分數(shù)為ａ％，Ｎ２轉(zhuǎn)化率為ｂ％；若再加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２，平衡正向移動，新平衡后Ｎ２體積分數(shù)為ａ％，Ｎ２轉(zhuǎn)化率為ｂ％；若減少0.5ｍｏｌＮ２和1.5ｍｏｌＨ２，平衡逆向移動，新平衡后Ｎ２體積分數(shù)為ａ％，Ｎ２轉(zhuǎn)化率為ｂ％，平均摩爾質(zhì)量不變。

（2）Ｈ２＋Ｉ２（氣）2ＨＩ，加入1ｍｏｌＨ２和2ｍｏｌＩ２（氣）達到平衡，若H２減少0.5 ｍｏｌ，Ｉ２減少1ｍｏｌ，平衡逆向移動，各物質(zhì)含量不變。

分析：（ａ）判斷平衡移動（略）。

（ｂ）恒溫恒壓，若1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２達到平衡時為ＶＬ，則又加1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２達到平衡時為2ＶＬ，各同種物的濃度相同，是等效的，轉(zhuǎn)化率相同，各同種物的含量相同，平均摩爾質(zhì)量相同。

結(jié)論：恒溫恒壓條件下，只要保持相當(dāng)于兩反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比為定值（可以任意擴大或縮小），即各同種物的物質(zhì)的量濃度相同，均是等效關(guān)系。

二、在可逆反應(yīng)計算在高考中也常常出現(xiàn)，要學(xué)會應(yīng)用極限法和三步計算模式，“等效平衡”在計算中的應(yīng)用。

如果求得簡便易懂的方法，難點不攻自破。一般可以將三步計算模式（始、變、平）改變?yōu)椤白冃稳健蹦Ｊ剑ㄊ?、變、始′），用于“等效平衡”的計算非常簡單易學(xué)。關(guān)鍵是理解其中“平”變?yōu)椤笆肌洹?，所以“變形三步”中的“始”與“始′”是等效關(guān)系。例3．在一定溫度下，把2ｍｏｌＳＯ２和1 ｍｏｌＯ２通過一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2ＳＯ２＋Ｏ２

2ＳＯ３。當(dāng)此反應(yīng)進行到一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令ａ，ｂ，ｃ分別代表初始加入ＳＯ２，Ｏ２，ＳＯ３的物質(zhì)的量。如果ａ，ｂ，ｃ取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時的完全相同，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

（1）若ａ＝0，ｂ＝0，則ｃ＝_____________；

（2）若ａ＝0．5，則ｂ＝_____________和ｃ＝_____________；

（3）若ａ，ｂ，ｃ取值必須滿足的一般條件是（請用兩方程式表示，其中一個只含ａ和ｃ，另一個只含ｂ和ｃ）_____________。

分析：均是等效平衡關(guān)系。

解：（1）ｃ＝2 （2）2ＳＯ２＋Ｏ２

2ＳＯ３

始 2 1  0

變 1．5 0．75 1．5 

ｂ＝0．25 始′ 0．5

0．25 1．5

ｃ＝1．5 （3）2ＳＯ２ ＋ Ｏ２2ＳＯ３

始  2   1  0

變  2－ａ1－ｂ ｃ

始′

ａ  ｂ

ｃ

（2－ａ）／ｃ＝2／2 ａ＋ｃ＝2 （1－ｂ）／ｃ＝1／2  2ｂ＋ｃ＝2 恒溫恒壓時，必須用物質(zhì)的量濃度的值代入計算。

例4．某恒溫恒容的密閉容器充入3ｍｏｌＡ和2ｍｏｌＢ，反應(yīng)：

3Ａ（氣）＋２Ｂ（氣）ｘＣ（氣）＋ｙＤ（氣）

達到平衡時Ｃ的體積分數(shù)為ｍ％。若將0.6ｍｏｌＡ，0.4ｍｏｌＢ，4ｍｏｌＣ，0.8ｍｏｌＤ作為起始物充入，同溫同容下達到平衡時Ｃ的體積分數(shù)仍為ｍ％，則ｘ＝_____________，ｙ＝_____________。

解：3Ａ ＋ 2Ｂ ｘＣ＋ｙＤ

始 3 

2  0

0 變3－0．6 2－0．4 4 0.8

始′0．6 0．4

4 0.8

 （3－0.6）／4＝（3／ｘ） ｘ＝5  （4／0.8）＝（ｘ／ｙ） ｙ＝1

應(yīng)用上述去理解等效平衡，絕大部分學(xué)生都能搞懂等效平衡，在作業(yè)和考試中能做到思路清晰、方法易學(xué)、有鉆研興趣。