上海 辛 欣

在高考中，化學平衡作為重難點，一直是學生理解的障礙。教師在教學過程中，過于注重外延式教學，即總結二級結論讓學生記憶，然后在解題時套用，忽視內涵的深入理解和易混概念、問法、題型的辨析，導致學生解題時容易死記硬背、機械套用，這樣就掉進了出題人精心設置的“陷阱”。筆者就下述在平時練習中很常見但是非常容易錯解的兩種問法進行分析，總結兩種問法的區(qū)別和聯(lián)系。

一、問題

問題1：現(xiàn)向容器中加入2 mol NH3，保持溫度不變，當再次達到平衡時，與原平衡相比，反應是正向移動了，還是逆向移動了？

問題2：現(xiàn)向容器中加入2 mol NH3，反應向哪個方向移動了？

二、典型錯解

運用勒夏特列原理可知，達到平衡后加入生成物，平衡逆向移動，所以兩問的答案都應當是反應逆向移動了。

三、正確答案詳解與錯解剖析

1.問題1由于在平衡之后繼續(xù)投料，分析第二次達到平衡后，反應方向相比第一次達到平衡時是如何進行的。也就是比較第一次達到平衡時和第二次達到平衡時，兩次反應哪個反應進行的程度更大。這是一個典型的等效平衡問題。

根據(jù)等效平衡的概念“在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，在達到化學平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量(體積分數(shù)、物質的量分數(shù)或質量分數(shù))均相同，這樣的化學平衡互稱等效平衡”可知，向容器中加入2 mol NH3可以等效為向容器中加入1 mol N2和3 mol H2。即第二次投料，相當于在容器中直接加入2 mol N2和6 mol H2。由于兩次投料容器體積恒定，第二次投料的濃度是第一次濃度的2倍，也就是第二次投料可以看作在第一次投料的基礎上加壓。所以第二次投料達到平衡后，相比第一次投料達到平衡后，平衡要向氣體體積減小的方向移動，也就是向右移動。因此，與原平衡相比，反應正向移動了。這種分析思路是中學教學中常見的定性分析，也就是“等效平衡”的分析思路。

2.問題2這個問法是在加入氨氣后，平衡瞬間如何移動，也就是投入氨氣后，反應初始向哪邊移動？我們不妨借用濃度商和平衡常數(shù)的關系，來解答這個問題。第一次達到平衡時，Qc=K，當加入2 mol NH3時，反應物濃度瞬間增大，所以Qc>K，平衡瞬間會逆向移動。

3.錯解剖析：勒夏特列原理的使用條件是在達到化學平衡后，改變影響化學平衡的一個因素，來判斷化學平衡如何移動。

四、兩種問法的區(qū)別和聯(lián)系

這兩個看似類似的問法卻得到了不同的答案，這究竟是為什么呢？

1.兩種問法的區(qū)別

問題1研究的是，第二次達到平衡之后，反應進度相比第一次達到平衡，是變大還是變小了。問題2研究的是，加入物料而尚未達到第二次平衡時，反應瞬間會朝向哪邊移動。

我們來定量分析一下這兩個問題：當剛投入氨氣時，濃度商會暫時大于平衡常數(shù)，所以平衡瞬時向左移動。這也就是問題2的答案。

對于問題1，現(xiàn)換一個視角進行定量分析。以N2的質量分數(shù)為判斷標準，分析第二次達到化學平衡后，相比第一次化學平衡，反應向哪邊移動。

初始投料/(mol·L-1) 1 3 0

轉化量/(mol·L-1) 0.5 1.5 1

第一次平衡/(mol·L-1) 0.5 1.5 1

加料后/(mol·L-1) 0.5 1.5 3

由于溫度不變，故兩次平衡的平衡常數(shù)相等。

可見，第二次達到化學平衡時，N2的物質的量分數(shù)有所減小。這說明相比第一次達到化學平衡時，反應正向進行。以氫氣或氨氣兩次達到化學平衡狀態(tài)時的物質的量分數(shù)作為分析標準，同樣可以得出正確的結論，方法同上。所以，問題1的答案應為第二次達到化學平衡相比第一次達到化學平衡時，反應正向進行了，這與用等效平衡進行定性分析得出的結論是一致的。

2.兩種問法的聯(lián)系

這兩個不同的問法，都可以運用定量計算的方法，有理有據(jù)、嚴謹縝密地進行分析?；瘜W作為自然科學，定量計算更具有說服力。

五、總結與展望

對于兩個很容易混淆的問題，運用定量計算的思維，很容易發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別和聯(lián)系。在人教版化學教材中，勒夏特列原理被過度強化，而化學平衡常數(shù)的相關內容被大大縮減。事實上，化學平衡常數(shù)是更具有普適性的解題方法，而勒夏特列原理只是定性的經(jīng)驗規(guī)律，適用范圍遠不如化學平衡常數(shù)更普遍。在國外很多優(yōu)秀教材中，化學平衡常數(shù)被作為更重要的知識點，占據(jù)的篇幅遠超過勒夏特列原理。因此，教師在教學中，應注意提醒學生勒夏特列原理的適用范圍，以及引導學生在解決問題時，更注重化學平衡常數(shù)的運用。相比勒夏特列原理，要把化學平衡常數(shù)放在更高的優(yōu)先級上。同時，在“山窮水盡疑無路”也就是遇到用勒夏特列原理解釋起來比較牽強附會的問題時，要換個角度試一試，運用平衡常數(shù)的相關知識予以定量計算，這樣才能“柳暗花明又一村”。