化學等效平衡思想的應用常出現(xiàn)在高考卷和各地的模擬卷中，但大部分學生在學習或解題時卻感到困惑。究其原因是現(xiàn)行各種版本的化學教材都沒有正式提出等效平衡的思想，造成學生運用等效平衡思想解題時的盲點。教師如何利用現(xiàn)有教學資源，突破難點和解決重點呢？

依托教材生成豐富的教學資源在這里就顯得尤為重要。教師不僅要使用教材，更需根據(jù)課程標準和考試說明將教材內(nèi)容進行整合、創(chuàng)生與開發(fā)，這樣有助于每一個學生進行有效的學習和共同發(fā)展。

一、教材中認識等效平衡

教材中有這樣一些內(nèi)容可提煉出等效平衡的思想，例如，某溫度下，在10L真空容器中發(fā)生反應

I2（g）+H2（g）?葑2HI（g）

將1molI2（g）和1molH2(g)通入密閉容器中，可逆反應達到平衡后，體系中有0.2molI2（g），求該溫度下此反應的平衡常數(shù)。

隨后可繼續(xù)讓學生思考以下兩個問題：

1.各取2molI2（g）和2molH2(g)，相同的條件進行反應，當達到化學平衡時，反應體系的混合物里I2（g）、H2(g)、HI（g）物質(zhì)的量各為多少？

2.如果反應是從生成物開始反應，在相同條件下加入2molHI（g），達到化學平衡時，反應體系的混合物里I2（g）、H2(g)、HI（g）物質(zhì)的量又各是多少？

第1問先用“三段式”找出平衡時各組分的物質(zhì)的量關系，再用溫度不變時，平衡常數(shù)和題設條件計算出的平衡常數(shù)相等，即K1=K已知，很容易計算出達到平衡時體系中各組分物質(zhì)的量為題設條件的二倍。

同理，第2問利用“三段式”和平衡常數(shù)的倒數(shù)關系，即K2=1/K已知也很容易解決，細心的同學還可發(fā)現(xiàn)平衡時體系中各組分物質(zhì)的量和題設條件完全相同。

學生解決這兩個問題后，教學指導意見要求的基本教學任務已經(jīng)完成，但是為了分解今后教學中的難點，借助此問題的解析，教師可引導學生“小題大做”，指導學生進入等效平衡思想的學習。

二、合作中生成等效平衡的概念

從上面例題出發(fā)，繼續(xù)引導小組合作探究上述三種情況下體系中各組分的含量（物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)），通過計算，學生會驚奇的發(fā)現(xiàn)，同種物質(zhì)在三種平衡體系中物質(zhì)的量可以不相等，但各組分的含量卻相等。由此得到感性認識：同一個可逆反應，在一定的外界條件下，平衡和反應過程無關（反應無論從正反應方向開始，還是從逆反應方向開始都可），只要反應物(或生成物)的物質(zhì)的量的極值符合一定的條件，達到平衡時，各組成成分的含量相同，這樣的化學平衡稱等效平衡。所以引出等效平衡的概念為：同一可逆反應，一定條件下，改變起始時反應物或生成物物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度，達到平衡時，混合物中各組分的含量（體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)）相同，這樣的平衡稱等效平衡。

三、探究中提煉等效平衡的條件

是不是滿足反應物(或生成物)的物質(zhì)的量的極值成比例或相等就一定是等效平衡呢？利用教材P45表格數(shù)據(jù)，學生可直觀得到答案：不是。等效平衡的形成是有條件的，再引導學生重審等效平衡例題的解析過程，不難發(fā)現(xiàn)：等效平衡產(chǎn)生的根本原因與平衡常數(shù)有對應的關聯(lián)。等效平衡是根據(jù)平衡常數(shù)計算得來的一類特殊的化學平衡，同一個可逆反應只有當溫度不變時，平衡常數(shù)K值才會有關聯(lián)。因此，等效平衡只能在等溫條件下進行討論，即外界條件只能有兩種情況：（1）等溫等容（壓強隨氣體物質(zhì)的量的變化而變化），（2）等溫等壓（體積隨氣體物質(zhì)的量的變化而變化）。

1．等溫等壓條件

任一可逆反應：mA(g)+nB(g)?葑pC(g)+qD(g)，在等溫等壓條件下，氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量成正比，當投料方式成比例改變時，容器的體積也會以相同的比例發(fā)生變化，我們可將容器虛擬構建成體積完全相同的幾部分（如下圖所示），容器I與容器Ⅱ虛擬構建的幾部分是完全等同的可逆反應。因此，當投料方式成比例改變時，容器體積也會隨之以相同比例發(fā)生變化，整個體系各組分的濃度沒有發(fā)生變化，平衡在整個過程中不會發(fā)生移動，因此反應物的轉(zhuǎn)化率沒有改變，即：各反應物會以相同比例的物質(zhì)的量進行轉(zhuǎn)化，生成物的物質(zhì)的量也會以相同比例改變，但各組分的含量不會發(fā)生變化，構成等效平衡。

2．等溫等容條件

等溫等容條件下，體系的壓強會隨物質(zhì)的量的變化而變化，有的可逆反應平衡狀態(tài)不會隨壓強改變發(fā)生移動，而有的化學平衡卻會隨壓強改變發(fā)生移動。因此，等溫等容條件下，就要分兩種情況來探究等效平衡。

像H2（g）+I2（g）?葑2HI（g）這類前后氣體系數(shù)和相等的可逆反應，以不同方式投料，運用極限轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量成比例改變時，各組分的濃度會以相同的比例改變，反應速率也會隨之改變，但正、逆反應速率改變的程度相等，平衡不發(fā)生移動，反應物的轉(zhuǎn)化率也不會改變，達到平衡時，各組分的物質(zhì)的量濃度會同比例改變，但是各組分的含量不變，形成等效平衡。

像2A(g)+B(g)?葑3c(g)+D(g)這類前后氣體系數(shù)和不相等的可逆反應，運用極限轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換后，若起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量比值相等，各組分的濃度會同比例的改變，反應速率也會隨之改變，但正逆反應速率改變的程度不相等，平衡移動導致平衡時各組分的物質(zhì)的量濃度不會同比例改變，此時不是等效平衡。這種情況，只有當運用極限轉(zhuǎn)換法，起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量完全相同時，才能夠成等效平衡。

3.等效平衡的理解

（1）等效平衡只與外界條件和始態(tài)有關，而與途徑無關。外界條件相同時，無論反應從正、逆反應哪一方向開始，無論是將反應物一次性投入還是分次投入，只要起始量按上述條件加入，就可達到等效平衡狀態(tài)。

（2）“等效平衡”不同于“完全相同的平衡狀態(tài)”。“完全相同的平衡狀態(tài)”是指在達到平衡狀態(tài)時，任何組分的含量對應相等，并且反應的速率相同，各組分的物質(zhì)的量濃度相同。“等效平衡”只需平衡混合物中各組分的含量對應相同，反應的速率、各組分的物質(zhì)的量、濃度等可以不同。

（3）雖是等效平衡，但轉(zhuǎn)化率與起始量有關，反應熱與參加反應的量有關，故它們可以不同。

四、題目重組中運用等效平衡

概念的理解不能只靠理論講解，要以疑設題、以練幫思、以練釋疑，將大量試題進行歸類改編，用精煉的題目解惑等效平衡的難點是非常有必要的。

以反應N2O4(g)?葑2NO2(g)，H=akJ／mol為例。

題目1.若在恒溫恒壓下，向甲、乙兩體積可變的容器中，分別充入甲：lmolN2O4（g）；乙：2molN2O4（g）當達到平衡后，試比較：

（1）甲、乙兩個容器中放出的熱量與a的關系；（2）甲、乙兩個容器中N2O4的轉(zhuǎn)化率的大小關系；（3）甲、乙兩個容器中平衡常數(shù)的大小關系；（4）甲、乙兩個平衡體系中反應速率的大小關系；（5）甲、乙兩個容器中NO2、N2O4的濃度的大小關系；（6）甲、乙兩個容器中NO2、N2O4的物質(zhì)的量的大小關系；（7）甲、乙兩個容器中NO2、N2O4的體積百分含量的大小關系。

題目2.恒溫恒容下，向甲、乙兩個容積相等的密閉容器中，分別充入甲：lmolN2O4（g）；乙：2molN2O4（g）當達到平衡后，試比較：

（1）甲、乙兩個容器中放出的熱量與a的關系；（2）甲、乙兩個容器中N2O4的轉(zhuǎn)化率的關系；（3）甲、乙兩個容器中平衡常數(shù)的大小關系；（4）甲、乙兩個平衡體系中反應速率的大小關系；（5）甲、乙兩個容器中NO2、N2O4的濃度的大小關系；（6）甲、乙兩個容器中NO2、N2O4的物質(zhì)的量的大小關系；（7）甲、乙兩個容器中NO2、N2O4的體積百分含量的大小關系。

新課程理念下，教材不是唯一的教學資源，教師可根據(jù)課程標準和考試說明對教材內(nèi)容進行整合，調(diào)整教學思路，從教材中生成新的教學資源，更好地服務于教學。

參考文獻

[1] 王祖浩.化學反應原理（蘇教版）.南京：江蘇教育出版社，2008.

[2] 沈英.用變形題組詮釋高中化學“等效平衡”的內(nèi)涵與外延.浙江教學研究，2009（6）.

（責任編輯 郭振玲）