高中化学：第四章等效平衡的教学新人教版选修4

等效平衡的教学

化学平衡是中学化学重要的理论知识，是溶解平衡、电离平衡等所有平衡的基础，对工业、农业生产有着重要的指导作用；但是，某些化学平衡题，如果仅用影响平衡的三个条件来解，难度较大、很难得出正确结论，若能掌握等效平衡这一重要思维方法，问题就容易解决了。等效平衡是化学平衡一章的重点、难点之一，有许多学生对这类题感到困惑而无从下手，那么如何突破这个难点呢？下面就我在教学中的做法和大家商讨：

一、等效平衡的定义

影响平衡条件相同的平衡互为等效平衡。（这里强调的是影响平衡条件，不影响平衡条件可以不同,如：催化剂、等体反应中的压强等）

二、等效平衡的标志

1、对应物质含量（质量分数、物质的量分数、气体体积分数等）均相等。

2、对应物质的浓度均相等（等体反应中对应物质浓度比相等）。

三、建立等效平衡的方法

1、等温、等容条件下

每次所投物质的物质的量相当。

相当是指：按化学方程式中化学计量数比，换算成已知项中（或某一边物质）所投物质时，其物质的量完全相同（常采用一边倒的方式换算）。

例一、在等温、等容条件下：进行2SO2+O22SO3反应，若初始投入2molSO2和1molO2，达平衡时SO3为amol/L,在相同条件下，若初始时按下列各组物质的量投料，达到新平衡时SO3的浓度各是多少？

⑴起始时只投入2mol SO3

⑵起始时投入1mol SO2、0.5 molO2和1mol SO3

分析：

2SO2+O22SO3

已知项（mol）： 2 1 0

｛

(1): 0 0 2(将2molSO3换算成SO2和O2)

所以⑴ 平衡时SO 3为amol/L 分析：

所以⑵平衡时SO 3也为amol/L

思考与交流：若初始加入的SO 2、O 2和SO 3分别为a 、b 、cmol 时，当a 、b 、c 满足什么关系时与已知项等效。

练习1：在固定容积的容器中，加入1molA 和2molB ，发生如下反应：A(g)+2B(g)

3C (g)+2D(g),达平衡时，C 的浓度为Cmol/L,若维持容器体积和温

度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为Cmol/L 的

是。（D ）

A 、2molA+4mol

B B 、1molA+2molB+3molC+2molD

C 、1molA+2molB+1molC

D 、3molC+2molD 2、等温、等压条件下

每次所投物质的物质的量之比相当。 例二、在等温、等压条件下进行N 2(g)+3H 2(g)

2N H 3(g)的反应，若起始时

投入2mol N 2和5mol H 2达平衡时，N H 3体积分数为ω，在相同条件下，若初始时

‖ ‖

2SO 2+O 22SO 3

(3): a b c (将cmolSO 3

换算成SO 2

和O 2

) + + 一边倒： c c/2

相当于： a+c b+c/2 0 ｛

当:｛

a+c=2

b+c/2=1

或

｛

a:b=2:1 a+c=2 或

｛ a:b=2:1 b+c/2=1 时与已知项等效

‖ ‖ 2SO 2+O 22SO 3

已知项（mol ）： 2 1 0

(2): 1 0.5 1(将1molSO 3

换算成SO 2

和O 2

) + + 一边倒： 1 0.5 0 相当于： 2 1 0（与已知项完全相同，所以等效）

｛

按下列物质的量投料，达到新平衡时N H 3的浓度仍为ω，则下列各组中的数字应满足什么关系：

（1） 起始时投入1mol N 2、amol H 2和3mol N H 3 （2） 起始时投入xmol N 2、ymolH 2和zmol N H 3 分析：

思考与交流：若初始加入的N 2、H 2和N H 3分别为x 、y 、zmol 时，当x 、y 、z 满足什么关系时与已知项等效。

练习1：在一密闭容器中，加入1molA 和2molB ，发生如下反应：

A(g)+2B(g)3C (g)+2D(g),达平衡时，C 的浓度为Cmol/L,若保持容器压强和温

度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度不为Cmol/L 的

是。（C ）

A 、2molA+4mol

B B 、1molA+2molB+3molC+2molD

C 、1molA+2molB+1molC

D 、3molC+2molD 3、等温、等容、等体（反应前后气体体积相等）反应 以等温、等压对待。即：每次所投物质的物质的量之比相当。 例三、在等温、等容条件下进行H 2(g)+I 2(g)

2H I(g)的反应，若起始时投

入amol H 2、bmol I 2和c molH I ，达平衡时，H I 体积分数为ω，在相同条件下，若起始时投入xmol H 2、ymol I 2和z molH I 达平衡时，H I 体积分数仍为ω，则x 、y 、

‖ ‖ N 2(g)+3H 2(g)

2N H 3 (g)

已知项（mol ）： 2 5 0

(1): 1 a 3(将3molNH 3

换算成N 2

和H 2

) + + 一边倒： 1.5 4.5

相当于： 2.5 a+4.5

（当：2.5:(a+4.5)＝2:5时，即a ＝1.75时与已知项等效） ｛

‖ ‖ N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)

已知项（mol ）： 2 5 0

(2): x y z (将zmolNH 3

换算成N 2

和H 2

)

+ + 一边倒： z/2 3z/2 0

相当于： x+z/2 y+3z/2

当： (x+z/2):(y+3z/2)＝2:5时与已知项等效

｛