请您详解一下高中课本-化学平衡中的等效平衡

“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志,但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重.如何突破这一难点,让学生不仅易于掌握,而且能灵活应用,就成为教学研究的一个重要课题.本文结合我们多年的教学实践进行一些探讨,力求有所突破.　一、难点分类　“等效平衡”的教学难点：一是“等效平衡”概念,在相同条件下的同一可逆反应里,建立的两个或多个化学平衡中,各同种物质的含量相同,这些化学平衡均属等效平衡（包括“等同平衡”）.关键是“各同种物质的含量相同”；二是“等效平衡”在恒温恒容条件下的应用；三是在恒温恒压条件下的应用；四是在计算中的应用.　二、难点分散渗透　为了突破难点,我们在教学中将上述难点分散渗透在三节课中.　1．先渗透“等效平衡”概念,并举例让学生学会判断哪些属于等效平衡,哪些不属于等效平衡.再讨论第一类：在恒温恒容条件下的应用.　例1．恒温恒容：（1）A容器中加入1gSO2和1gO2反应达到平衡,SO2的转化率为a％,另一同温同容的B容器中加入2gSO2和2gO2反应达到平衡,SO2的转化率为b％,则a％____________b％.　（2）2HI =（可逆）H2＋I2（气）平衡,增大HI的物质的量,平衡____________移动,新平衡后HI的分解率____________,HI的体积分数____________.　（3）N2O4 =（可逆）2NO2平衡,减少N2O4的物质的量,平衡____________移动,N2O4的转化率____________,N2O4的体积分数____________,NO2的体积分数____________.　分析：（1）同温：
①B和C是“等效的”　②A C　A变为B也相当于加压.　B容器相当于加压,平衡正向移动,更多的SO2和O2转化为SO3,a％＜b％.　（2）（a）判断平衡移动：增大反应物HI浓度,平衡正移（或反应物HI浓度增大,v正增大,v正＞v逆,说明平衡正向移动）.理加入HI原平衡被破坏,新加入的HI又分解为H2和I2,即正向移动（注意：不能得出HI分解率增大的结论）.　（b）判断含量变化和分解率变化：同温下,比如原起始时1molHI（VL）,现起始时相当于2molHI（VL）,相当于加压,分别达到平衡,两平衡中HI的分解率相同,同种物的含量相同,HI分解率不变,体积分数不变.　（3）减小反应物N2O4浓度,平衡逆向移动（或反应物N2O4浓度减小,v正减小,v正＜v逆,说明平衡逆向移动）.理原平衡破坏,小部分NO2又化合生成N2O4（注意：不能得出N2O4的转化率如何变化的结论）.　结论：（1）判断平衡移动：应用浓度改变对平衡的影响来判断.　（2）判断含量变化和转化率变化：恒温恒容条件下,若反应物只有一种,增大（或减小）此物的量,相当于加压（或减压）来判断；若反应物不止一种,同倍数增大（或减小）各反应物的量,相当于加压（或减压）来判断.　2．先练习巩固上次的思路,再讨论第二类：在恒温恒压条件下的应用.　　例2．恒温恒压：　（1）加入1molN2和3molH2达到平衡,N2体积分数为a％,N2转化率为b％；若再加入1molN2和3molH2,平衡正向移动,新平衡后N2体积分数为a％,N2转化率为b％；若减少0.5molN2和1.5molH2,平衡逆向移动,新平衡后N2体积分数为a％,N2转化率为b％,平均摩尔质量不变.　（2）H2＋I2（气）=（可逆） 2HI,加入1molH2和2molI2（气）达到平衡,若H2减少0.5 mol,I2减少1mol,平衡逆向移动,各物质含量不变.　分析：（a）判断平衡移动（略）.　（b）恒温恒压,若1molN2和3molH2达到平衡时为VL,则又加1molN2和3molH2达到平衡时为2VL,各同种物的浓度相同,是等效的,转化率相同,各同种物的含量相同,平均摩尔质量相同.　结论：恒温恒压条件下,只要保持相当于两反应物的物质的量之比为定值（可以任意扩大或缩小）,即各同种物的物质的量浓度相同,均是等效关系.　3．第三次渗透是在可逆反应计算学习以后,学生已学会应用极限法和三步计算模式,再讨论第三类：“等效平衡”在计算中的应用.　三、探求简便方法　如果求得简便易懂的方法,难点不攻自破.我们将三步计算模式（始、变、平）改变为“变形三步”模式（始、变、始′）,用于“等效平衡”的计算非常简单易学.关键是理解其中“平”变为“始′”,所以“变形三步”中的“始”与“始′”是等效关系.例3．在一定温度下,把2molSO2和1 molO2通过一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应：2SO2＋O2=（可逆） 2SO3.当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a,b,c分别代表初始加入SO2,O2,SO3的物质的量.如果a,b,c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同,请填写下列空白：　（1）若a＝0,b＝0,则c＝_____________；　（2）若a＝0．5,则b＝_____________和c＝_____________；　（3）若a,b,c取值必须满足的一般条件是（请用两方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c）_____________.　分析：均是等效平衡关系.　（1）c＝2　（2）2SO2＋O2 2SO3　始　2　1 　0　变　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　变　　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　恒温恒压时,必须用物质的量浓度的值代入计算.　例4．某恒温恒容的密闭容器充入3molA和2molB,反应：3A（气）＋2B（气）=（可逆） xC（气）＋yD（气）达到平衡时C的体积分数为m％.若将0.6molA,0.4molB,4molC,0.8molD作为起始物充入,同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m％,则x＝_____________,y＝_____________.　3A＋　2B xC＋yD　始　3　　　2　　0　0　 　变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　 　应用上述方法教学后,绝大部分学生认为：思路清晰、方法易学、有钻研兴趣.学生作业和测试结果均是做题快,准确度高.

“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志，但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。如何突破这一难点，让学生不仅易于掌握，而且能灵活应用，就成为教学研究的一个重要课题。本文结合我们多年的教学实践进行一些探讨，力求有所突破。　一、难点分类　“等效平衡”的教学难点：一是“等效平衡”概念，在相同条件下的同一可逆反应里，建立的两个或多个化学平衡中，各同种物质的含量相同，...