等效平衡，究竟“等效”在哪里？

——高二化学课堂再说等效平衡

刚讲完等效平衡，回头翻了翻课堂上留下的笔记。这个内容说难也不难：三种情形，三句结论，背下来似乎就会了。但真把投料换一换，学生又容易犯嘀咕：这次为什么要求“量相同”，下次怎么只要求“比相同”？

我觉得，等效平衡最该讲清楚的不是三张表，而是：到底拿什么和什么比？

一、起点不同，终点可以相同

先看学案里的 H₂(g)＋I₂(g) ⇌ 2HI(g)。课堂上画了四组浓度—时间图像，起始状态并不相同，最后却可以落到相同的平衡组成上。

所谓“等效”，在这类高中题目里，首先是指平衡时对应组分的百分含量相同。别一看到“等效”，就把物质的量、浓度、压强、反应时间一股脑儿判成相同。

还有一句话要说清楚：化学平衡与建立平衡的途径无关，说的是在给定条件下，能够通向同一平衡状态的不同起始安排；不是随便怎样投料都能得到相同结果。

二、“一边倒”，究竟在倒什么？

课堂上常说“一边倒”，其实就是按反应方程式的化学计量关系，把初始投料统一折算到反应物一侧或生成物一侧，方便比较。

以 2SO₂(g)＋O₂(g) ⇌ 2SO₃(g) 为例：

• 2 mol SO₂＋1 mol O₂；
• 2 mol SO₃；
• 1 mol SO₂＋0.5 mol O₂＋1 mol SO₃。

这三组投料，折算到 SO₂、O₂ 一侧，都是 2 mol SO₂＋1 mol O₂。在同温、同容的同一反应体系中，它们建立的平衡相同。

这里的“一边倒”只是记账，不是让可逆反应真的进行到底。别把折算投料当成反应过程，更不能把“起始等价”理解为“反应完全”。

对于恒温恒容、反应前后气体化学计量数之和不同的体系，通常要把折算后的对应物质的量逐一比较：量相同，才能得到这类题目所要求的等效平衡。

三、为什么有时只看“比”？

还是同温同容，换成 H₂(g)＋I₂(g) ⇌ 2HI(g)。反应前后气体化学计量数之和相同。把 1 mol H₂＋1 mol I₂ 换成 2 mol H₂＋2 mol I₂，起始浓度虽然加倍，但平衡组成的百分含量仍然相同。

注意：这并不意味着两个容器里各组分的平衡浓度相同。此时“等效”不等于“完全相同”。

再换成恒温恒压条件。容器可以改变体积，等比例增减投料时，体积也相应变化，平衡时的组成与浓度可以保持一致，但各组分的物质的量按比例变化。

所以，三种常见情形不妨记成下面这张小表：

这里讨论的是通常的高中理想气体平衡模型；判断时还要确认反应体系、温度及题目规定的约束条件。

四、最后留给学生三个问题

拿到等效平衡题，先别急着套表格，先问自己：

第一问： 是恒温恒容，还是恒温恒压？

第二问： 反应前后气体化学计量数之和变不变？

第三问： 投料折算到同一侧后，该比较“量”，还是比较“比”？

这三问答明白了，再去比较浓度、转化率、压强和气体总量，思路才不会乱。

等效平衡不是给三种题型贴标签。先把条件看住，再把投料搓明白。 至于平衡后哪些量相同、哪些量成比例，要一项一项地判断。

潘捷列夫与高考化学边界  © 潘捷列夫