上海 辛 欣

在高考中，化学平衡作为重难点，一直是学生理解的障碍。教师在教学过程中，过于注重外延式教学，即总结二级结论让学生记忆，然后在解题时套用，忽视内涵的深入理解和易混概念、问法、题型的辨析，导致学生解题时容易死记硬背、机械套用，这样就掉进了出题人精心设置的“陷阱”。笔者就下述在平时练习中很常见但是非常容易错解的两种问法进行分析，总结两种问法的区别和联系。

一、问题

问题1：现向容器中加入2 mol NH3，保持温度不变，当再次达到平衡时，与原平衡相比，反应是正向移动了，还是逆向移动了？

问题2：现向容器中加入2 mol NH3，反应向哪个方向移动了？

二、典型错解

运用勒夏特列原理可知，达到平衡后加入生成物，平衡逆向移动，所以两问的答案都应当是反应逆向移动了。

三、正确答案详解与错解剖析

1.问题1由于在平衡之后继续投料，分析第二次达到平衡后，反应方向相比第一次达到平衡时是如何进行的。也就是比较第一次达到平衡时和第二次达到平衡时，两次反应哪个反应进行的程度更大。这是一个典型的等效平衡问题。

根据等效平衡的概念“在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数或质量分数)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡”可知，向容器中加入2 mol NH3可以等效为向容器中加入1 mol N2和3 mol H2。即第二次投料，相当于在容器中直接加入2 mol N2和6 mol H2。由于两次投料容器体积恒定，第二次投料的浓度是第一次浓度的2倍，也就是第二次投料可以看作在第一次投料的基础上加压。所以第二次投料达到平衡后，相比第一次投料达到平衡后，平衡要向气体体积减小的方向移动，也就是向右移动。因此，与原平衡相比，反应正向移动了。这种分析思路是中学教学中常见的定性分析，也就是“等效平衡”的分析思路。

2.问题2这个问法是在加入氨气后，平衡瞬间如何移动，也就是投入氨气后，反应初始向哪边移动？我们不妨借用浓度商和平衡常数的关系，来解答这个问题。第一次达到平衡时，Qc=K，当加入2 mol NH3时，反应物浓度瞬间增大，所以Qc>K，平衡瞬间会逆向移动。

3.错解剖析：勒夏特列原理的使用条件是在达到化学平衡后，改变影响化学平衡的一个因素，来判断化学平衡如何移动。

四、两种问法的区别和联系

这两个看似类似的问法却得到了不同的答案，这究竟是为什么呢？

1.两种问法的区别

问题1研究的是，第二次达到平衡之后，反应进度相比第一次达到平衡，是变大还是变小了。问题2研究的是，加入物料而尚未达到第二次平衡时，反应瞬间会朝向哪边移动。

我们来定量分析一下这两个问题：当刚投入氨气时，浓度商会暂时大于平衡常数，所以平衡瞬时向左移动。这也就是问题2的答案。

对于问题1，现换一个视角进行定量分析。以N2的质量分数为判断标准，分析第二次达到化学平衡后，相比第一次化学平衡，反应向哪边移动。

初始投料/(mol·L-1) 1 3 0

转化量/(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

由于温度不变，故两次平衡的平衡常数相等。

可见，第二次达到化学平衡时，N2的物质的量分数有所减小。这说明相比第一次达到化学平衡时，反应正向进行。以氢气或氨气两次达到化学平衡状态时的物质的量分数作为分析标准，同样可以得出正确的结论，方法同上。所以，问题1的答案应为第二次达到化学平衡相比第一次达到化学平衡时，反应正向进行了，这与用等效平衡进行定性分析得出的结论是一致的。

2.两种问法的联系

这两个不同的问法，都可以运用定量计算的方法，有理有据、严谨缜密地进行分析。化学作为自然科学，定量计算更具有说服力。

五、总结与展望

对于两个很容易混淆的问题，运用定量计算的思维，很容易发现它们的区别和联系。在人教版化学教材中，勒夏特列原理被过度强化，而化学平衡常数的相关内容被大大缩减。事实上，化学平衡常数是更具有普适性的解题方法，而勒夏特列原理只是定性的经验规律，适用范围远不如化学平衡常数更普遍。在国外很多优秀教材中，化学平衡常数被作为更重要的知识点，占据的篇幅远超过勒夏特列原理。因此，教师在教学中，应注意提醒学生勒夏特列原理的适用范围，以及引导学生在解决问题时，更注重化学平衡常数的运用。相比勒夏特列原理，要把化学平衡常数放在更高的优先级上。同时，在“山穷水尽疑无路”也就是遇到用勒夏特列原理解释起来比较牵强附会的问题时，要换个角度试一试，运用平衡常数的相关知识予以定量计算，这样才能“柳暗花明又一村”。