天津新华中学 赫连朋丽
化学平衡理论是中学化学的重要理论和中学化学的难点知识之一，也是历年高考的热点内容之一。本章内容既抽象又具体。抽象在它的理论解释对学生来说是全新的，有些反应的深层本质学生是接触不到的，只能凭思考，想象，增大了学习的难度；说它具体，是在生活中有大量鲜活的事实。学习本章内容，我认为除了要夯实化学平衡基础知识、熟记和理解影响平衡移动的外界条件外，还要谨防掉入问题设置的“陷阱”。为了帮助同学们在答题时得心应手、从容应对，下面对化学平衡的知识点进行归纳总结，希望对同学们的学习能有所帮助。
一、化学平衡移动方向的判断
例1．在密闭容器中一定量混合气体发生下列反应：aM(g)＋ bN(g)
cW(g)，达平衡后测得M气体的浓度为0.5mol/L。当在恒温下将密闭容器的体积扩大1倍，再达平衡时测得M气体的浓度为0.3 mol/L。则下列正确的是 （ ）
A．a+b>c B．平衡向右移动
C．N的转化率提高 D．W的体积分数降低
【剖析】：学生一看到M气体的浓度变由0.5mol/L 变成了0.3 mol/L，就立即判断出平衡正向移动，N的转化率提高，W的体积分数增大，错选BC项。
【方法指导】：解法一直接用物质的量的增减判断反应的方向，原平衡M的物质的量为0.5Vmol，达到新的平衡M的物质的量为0.3×2V=0.6Vmol，故M的物质的量增加，平衡逆向移动，再比较其他结果，即a+b>c，N的转化率降低，W的体积分数降低，故正确答案为AD项。
解法二将密闭容器的体积扩大1倍的瞬时，假定平衡不移动，比较此时M的浓度（应为0.25 mol/L）与新平衡时M的浓度（0.3 mol/L）的相对大小，即浓度相对增大；就能正确判断平衡移动方向，平衡逆向移动。
【即时巩固1】（2009四川）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应：
mX(g)
nY(g)；ΔH=Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
下列说法正确的是（ ）
A．m＞n B．Q＜0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
答案：C
二、有关化学平衡状态的标志判断
例2．可逆反应：2NO2(g)
2NO(g)＋O2(g)在体积固定的容器中进行，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol 2NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部
【剖析】：学生很容易认为符合v(正)=v(逆) 故①②正确，混合气体的密度不在改变、体系的压强不再改变、各组分的浓度不再改变、各组分的质量分数不再改变等都可以作为达到平衡的标志，从而错选D。
【正确解析】：该生没有完全掌握达到平衡的标志，造成思维混乱，不能正确解题。该类题目正确的解题方法是：首先正确判断v(正)=v(逆)，可以用不同的物质表示，必须保证一个是正反应方向，一个为逆反应方向，并且对应成比例。②中所描述的均指正反应方向。其次是当平衡正向移动时候，有些物理量会发生改变，这样的物理量不再改变的时候，简称“变量不变”就达到平衡状态。例如该反应中平衡正向移动的时候，混合气体的颜色、混合气体的压强、混合气体的平均相对分子质量都会改变，这些物理量不再改变的状态就达到了平衡。二无论该反应向哪个方向移动，混合气体的密度始终不会改变，因此不能作为判
【即时巩固2】（2010安徽）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：
2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)
2N2(g)＋3H2O(g) ΔH<0在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 ( )
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
答案：C
三、有关转化率的变化规律
例3．在一定温度下，向固定容积的密闭容器中充入amolNO2，发生如下反应：2NO2(g)
N2O4(g)；△H<0。达平衡后再向该容器中充入amolNO2，再次达到平衡后与原平衡比较，下列叙述正确的是（ ）
A．平均相对分子质量减小 B．NO2的转化率提高
C．N2O4的质量分数减小 D．反应放出的总热量大于原来的2倍
【剖析】：学生对知识的掌握只是一知半，只记住一般可逆反应的转化率的变化规律：加入某一种反应物时，该反应物的转化率降低。从而得出相应的错误结论：①NO2的质量分数增大，而N2O4的质量分数减小；②物质的量增大，平均相对分子质量减小；③反应放出的总热量小于原来的2倍。解错选AC。
【正确解析】：现将转化率的变化规律帮助学生进行系统复习：
当有两种或两种以上反应物的时候，以反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)为例，
（1）在恒温、恒容条件下，增加A的浓度，则平衡正移，B的转化率增加，但是A的转化率减小。
（2）在恒温、恒容条件下，甲容器中投入amolA和bmolB，乙容器中投入2amolA和2bmolB，则此时将乙容器假设为两个甲容器，在分别达平衡后，压缩容器体积，相当于加压，至于平衡移动的方向和转化率的变化趋势，就需要讨论：
a+b>c+d，平衡正向移动，A和B的转化率：甲<乙；
a+b=c+d，平衡不移动，A和B的转化率：甲= 乙；
a+b<c+d，平衡逆向移动，A和B的转化率：甲>乙。
（3）在恒温、恒压条件下，甲容器中投入amolA和bmolB，乙容器中投入2amolA和2bmolB，则达平衡时乙容器的体积变为甲的两倍，各物质的物质的量分别为甲中的两倍，转化率：甲=乙。
（4）在恒温、恒容条件下，按第一次达平衡状态的比例增加各物质，相当于加压，结果同二。
2．只有一种反应物的可逆反应转化率的变化规律是：以在恒温恒容条件下aA(g)
bB(g)+cC(g) 反应为例，增加反应物A的量，相当于加压，①若a>b+c，A的转化率增大；②若a<b+c，A的转化率减小；③若a=b+c，A的转化率不变。
根据上述规律，对于上面试题的分析为：增加了NO2的浓度，平衡正向移动，①NO2的转化率提高，质量分数减小，②反应混合物总的物质的量相对减小，平均相对分子质量增大，③反应放出的总热量大于原来的2倍，故正确答案为BD项。
【即时巩固3】在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：
2molSO2(g)+1molO2(g)
2SO3(g)，达到平衡后改变下列条件，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； B．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3；
C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2；D．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr。
答案：B
四、不同条件下等效平衡的分析
例4．（2010，江苏）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1）：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
4 mol NH3
NH3的浓度(mol·L－1)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出a kJ
吸收b kJ
吸收c kJ
体系压强(Pa)
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列说法正确的是 ( )
A．2c1>c3 B．a＋b＝92.4
C．2p2<p3 D．α1＋α3＞1
【剖析】：恒温恒容条件下的等效平衡：对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，等效平衡的条件是：换算成方程式同一边，所含物质的物质的量与原平衡起始投入量完全相等。按照上述条件，甲容器中投入1molN2，3molH2，现换算成同一边相当于加入2molNH3，为乙容器中的初始投入量，则甲、乙两容器中平衡等效，则c1= c2，p2 =p1，从热量角度来说，同学认为a=b，排除了B。丙容器中的反应物投入量为乙中的2倍，达平衡时相当于加压，平衡正向移动，所以提高了丙中N2和H2的转化率，很多同学都错选了D
【正确解析】：
此题涉及物质浓度、能量、压强、反应物转化率四个维度，每个维度都需要学生建立等效平衡思想来解题。该反应为可逆反应，热化学方程式的具体含义为1molN2和3molH2完全反应转化成2molNH3时候才会放热92.4kJ，甲乙两容器中的能量关系见图一，由图像直观看出能量关系a＋b＝92.4。接下来我们分析乙和丙容器之间的关系：在恒温恒容条件下，丙的反应物起始量是乙的两倍，因此可以用假设法建立体系，见图二。由图中分析可以得知丙容器在平衡正向移动之后，氨气的浓度比乙中的2倍多，压强比乙中的2倍小，转化率比丙中的小，即2c1<c3，2p2>p3，α1＋α3<1。故此提正确答案选择B。
【即时巩固4】（2012，天津）已知2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g)；ΔH ＝ －197 kJ·mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 ；(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 （ ）
A．容器内压强P：P甲＝P丙 > 2P乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙 > 2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙 > k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙 > 2Q乙
答案：B
针对近几年高考实例进行剖析、归纳总结，希望达到能使学生准确掌握化学平衡知识及解题技巧和方法的目的，同时也希望对提高学生分析问题、解决问题的能力、辩证思考的能力有所帮助。
