素養(yǎng)說(shuō)明：化學(xué)平衡內(nèi)容是高中基礎(chǔ)理論知識(shí)中最難理解的部分之一，如對(duì)于某些化學(xué)平衡問(wèn)題，在解答過(guò)程中若建立“虛擬過(guò)程”模型，然后進(jìn)行參照對(duì)比，可以使看似復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。一、過(guò)程虛擬法就是在分析或解決問(wèn)題時(shí)，根據(jù)需要和可能，虛擬出能方便解題的對(duì)象，并以此為中介，實(shí)現(xiàn)由條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化的思維方法。【例】　把晶體N2O4放入一固定容積的密閉容器中氣化并建立N2O4(g)2NO2(g)平衡后，保持溫度不變，再通入與起始時(shí)等量的N2O4氣體，反應(yīng)再次達(dá)平衡，則新平衡N2O4的轉(zhuǎn)化率與原平衡比(　　)A.變大　　　B.變小　　　C.不變　　　D.無(wú)法確定【過(guò)程虛擬】解析　第①步兩容器平衡后狀態(tài)一模一樣。第②步撤去隔板沒(méi)有任何變化。第③步壓縮時(shí)平衡逆向移動(dòng)，故N2O4的轉(zhuǎn)化率變小，選B。注意：加入N2O4，該平衡正向移動(dòng)，這是真實(shí)存在的。運(yùn)用過(guò)程假設(shè)法，推導(dǎo)平衡逆向移動(dòng)，逆向移動(dòng)是虛擬的，不是真實(shí)存在的，這一點(diǎn)要特別注意。答案　B二、構(gòu)造“等效平衡”1.定義：在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，還是正、逆反應(yīng)同時(shí)投料，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，任何相同組分的百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)均相同。2.等效平衡分類及規(guī)律等效類型①②③條件恒溫、恒容恒溫、恒容恒溫、恒壓反應(yīng)的特點(diǎn)任何可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等任何可逆反應(yīng)起始投料換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”相同換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例 平衡特點(diǎn) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w%)相同相同相同濃度(c)相同成比例相同(氣體)物質(zhì)的量(n)相同成比例成比例3.解題模板：等效平衡判斷“四步曲”：觀察可逆反應(yīng)特點(diǎn)(物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù))，判斷反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)還是反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)；：挖掘反應(yīng)條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓，注意密閉容器不等于恒容容器；：采用一邊倒法，將起始物質(zhì)按可逆反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化成同一邊的物質(zhì)；：聯(lián)系等效平衡判斷依據(jù)，結(jié)合題目條件判斷是否達(dá)到等效平衡。[題型專練]1.(過(guò)程虛擬)在帶活塞的圓筒內(nèi)裝入NO2氣體，慢慢壓縮，下列敘述正確的是(　　)A.體積減半，壓強(qiáng)為原來(lái)的2倍B.體積減半，壓強(qiáng)大于原來(lái)的2倍C.體積減半，壓強(qiáng)增大，但小于原來(lái)的2倍D.體積減半，達(dá)到平衡后，n(NO2)變?yōu)樵瓉?lái)的一半解析　筒內(nèi)氣體進(jìn)行可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，體積減半，也就是壓縮體積至原來(lái)的，假設(shè)平衡不移動(dòng)，壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，但壓縮體積時(shí)，壓強(qiáng)會(huì)增大，平衡正向移動(dòng)，故壓強(qiáng)小于原來(lái)的2倍。答案　C2.(狀態(tài)虛擬)可逆反應(yīng)：3A(g)3B(？)＋C(？)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。隨溫度的升高，氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小趨勢(shì)，則下列判斷不正確的是(　　)A.B和C不可能一個(gè)固體、一個(gè)液體B.B和C一定都是氣體C.若C為固體，則B一定是氣體D.B和C可能都是氣體解析　題目中的正反應(yīng)吸熱，則溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的平均摩爾質(zhì)量變小，則B、C肯定不會(huì)都是固體或液體。我們對(duì)物質(zhì)的狀態(tài)進(jìn)行虛擬：若B、C都是氣體，符合題意，若B為氣體，C不為氣體也可以，而若B不是氣體，C為氣體則不符合題意。答案　B3.在相同溫度和壓強(qiáng)下，對(duì)反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)起始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見(jiàn)下表 上述四種情況達(dá)到平衡后，n(CO)的大小順序是(　　)A.乙＝丁>甲＝丙  B.甲>乙>丙>丁C.乙＝甲>?。奖? D.丁>丙>乙>甲解析　四種情況的反應(yīng)物起始量可折合成下表情況所以乙和丁相當(dāng)于提高了反應(yīng)物(CO2)的初始量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，n(CO)相對(duì)于甲和丙提高，故有乙＝丁>甲＝丙。答案　A4.(2018·江蘇化學(xué)，15)一定溫度下，在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下：  容器1容器2容器3反應(yīng)溫度T/K700700800反應(yīng)物投入量2 mol SO2、1 mol O24 mol SO32 mol SO2、1 mol O2平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L－1c1c2c3平衡體系總壓強(qiáng)p/Pap1p2p3物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常數(shù)KK1K2K3下列說(shuō)法正確的是(雙選)(　　)A.v1＜v2，c2＜2c1B.K1＞K3，p2＞2p3C.v1＜v3，α1(SO2)＞α3(SO2)D.c2＜2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＜1解析　容器2中反應(yīng)物投入量相當(dāng)于容器1中反應(yīng)物投入量的2倍，平衡時(shí)，容器2中SO2的反應(yīng)速率大，容器2中反應(yīng)達(dá)到的平衡相當(dāng)于容器1中反應(yīng)達(dá)到平衡后加壓，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則平衡時(shí)SO3的濃度：c2>2c1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，容器3中溫度高，而該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，則K1>K3，容器1和容器2中溫度相同，投料量不同，平衡時(shí)p2<2p1，升溫平衡逆向移動(dòng)，則平衡時(shí)p1<p3，故p2<2p3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；容器1和容器3中反應(yīng)物投入量相等，但是容器3中溫度高，則反應(yīng)速率快，即v3>v1，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，即α1(SO2)>α3(SO2)，C項(xiàng)正確；平衡時(shí)c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假設(shè)容器2中投入2 mol SO3且保持容器2和容器3的反應(yīng)溫度相同，則兩容器中的反應(yīng)達(dá)到的平衡完全等效，則有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，對(duì)于容器2而言，相當(dāng)于對(duì)容器3加壓并降低溫度，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，加壓、降溫均會(huì)使平衡正向移動(dòng)，則α2(SO3)減小，所以α2(SO3)＋α3(SO2)<1，D項(xiàng)正確。答案　CD 

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