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化学平衡是重要的化学基本理论，既是高考的难点，又是热点，近年来的高考化学试题中多次考查了化学平衡，而化学平衡中考查较多的是等效平衡。
一
1.等效平衡原理。
在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对于同一可逆反应体系，不论从正反应开始，还是从逆反应开始，只要换算成只从正反应开始，俗称“一边倒”，对应组分的起始浓度相同，达到平衡后，同一组分的百分含量相同。这就是等效平衡原理。
2.等效平衡规律。
（1）对于恒温、恒容条件下体积变化的反应。
如果按化学方程式的化学计量数转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。
例如：常温常压下的可逆反应。
2SO+O?葑2SO
①2mol 1mol 0mol
②0mol 0mol 2mol
③0.5mol 0.25mol 1.5mol
④a mol b mol c mol
上述前三种配比，按化学方程式的计量数转化为反应物，则SO均为2mol，O均为1mol，三者建立的平衡状态是完全相同的，最后一种配比，a，b，c三者满足的一般条件是：a+c=2，b+=1，即“同温同容，体积可变，等量等效”。
（2）对于恒温、恒容条件体积不变的反应。
如果按化学方程式的化学计量数转化为同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡是等效的。例如：
H（g）+I（g）=2HI（g）
①1mol 1mol 0mol
②2mol 2mol 0mol
③0.5mol 0.5mol 0mol
④a mol b mol c mol
上述前三种配比，按化学方程式的化学计量数转化为反应物，两种情况下，H（g）与I（g）的物质的量之比均为1∶1，因此上述三种情况下，建立的化学平衡状态是等效的。最后一种配比，a，b，c之间满足的一般条件是a∶b=1∶1（c≥0），即“同温同容，体积不变，等比等效”。
（3）对于恒温、恒压条件下的可逆反应（体积可变反应或体积不变反应）。
如果按化学方程式中化学计量数转化为同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的，即“同温同压、等比等效”。
二
解等效平衡问题的方法很多，其根本方法都是想方设法建立等效平衡，在等效平衡的基础上，通过改变外界条件，就能顺利达到最终的平衡状态。
1.应用等效平衡的三条规律，解答等效平衡问题。
例1：某温度下，在一容积可变的容器中，反应：2A（g）+B（g）?葑2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是：（）。
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
解析：本题主要考查等效平衡问题，紧紧抓住题干给出的限定条件：保持温度和压强不变，可应用规律之三：“恒温、恒压等比等效”，在等温等压条件下，把加入的物质按反应方程式的化学计量数转化为反应物或生成物，物质的量之比相同，即为等效平衡。题中A、B、C三者起始物质的量之比为2∶1∶2，选项A、B中三者的物质的量之比均为2∶1∶2，与题中的比例相同，为等效平衡，平衡不移动。C可设想分为两步加入，先加入1molA，0.5molB，1molC，此时为等效平衡，平衡不移动；再加入0.5molB（此法与一次性加入1molB等效），增大反应物浓度，平衡向右移动，符合题意。D中均减少1mol，也可设想分为两步进行：先将A减少1mol，B减少0.5mol，C减少1mol，此时为等效平衡，平衡不移动；再减少0.5molB，减小反应物浓度，平衡向左移动。故选C。
练习：一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（g）?葑3C（g），若反应开始时充入2molA和2molB，达到平衡后A的体积分数为a%。其它条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（）。
A.2mol C
B.2mol A，1mol B和1mol He（不参加反应）
C.1mol B和1mol C
D.2mol A，3mol B和3mol C
答案AB。
2.应用过渡态法解等效平衡问题。
为了达到等效平衡，为可逆反应牵线搭桥，设置过渡态，是一种行之有效的方法。一个可逆反应，在一定条件下，达到的平衡状态只与始态、终态的相对量有关，与所经过的途径无关。
例2：加热装有1mol HI气体的定容密闭容器，发生如下反应：2HI（g）?葑H（g）+I（g）（△H＞0）。在t℃反应达到平衡时，I的物质的量分数为x，若起始时在该容器中加入2mol HI，在t℃反应达到平衡时，I的物质的量分数为x。则下列关系式正确的是（）。
A.若t=t，则x=x
B.若t=t，则x＜x
C.若t＜t，则x=x
D.若t＜t，则x＞x
解析：可设想反应分两步进行：第一步，t℃时，在容积相同的两个容器中各放入1molHI，达平衡时，I的物质的量分数均为x，温度不变，仍为t℃的情况下，将两个容器中的HI气体压入一个容器，由于该反应为等体积气体反应，增大压强平衡不移动，I的物质的量分数仍为x，但HI的物质的量增大到原来的2倍。第二步，在容器容积不变的情况下，将温度变为t℃，重新达到平衡后，I的物质的量分数为x，此时达到的平衡状态与在t℃时，在相同容器中一次性投入2mol HI，达到的平衡是同一平衡状态，如图1所示：
其中第二步：若t=t，则温度不变，平衡不移动，故x=x，则选项A正确，选项B错误；若t＜t，即升高温度，由于该反应为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，故x＜x，则选项C、D错误。本题正确答案为A。
练习：在恒温、恒容下，有反应2A（g）+2B（g）?葑C（g）+3D（g），现从两条途径分别建立平衡。途径Ⅰ：A、B的起始浓度均为2mol•L；途径Ⅱ：C、D的起始浓度分别为2mol•L和6mol•L。以下叙述正确的是（）。
A.两条途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同
B.两条途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不同
C.达到平衡时，途径Ⅰ的反应速率v（A）等于途径Ⅱ的反应速率v（A）
D.达平衡时，途径Ⅰ所得混合气体的压强为途径Ⅱ所得混合气体的压强的
答案AD。
3.应用始态、终态浓度法解等效平衡问题。
一个可逆反应，在相同条件下，不论从正反应开始，还是从逆反应开始，若按化学反应方程式的化学计量数转化为反应物，即“一边倒”，只要对应组分的起始浓度相同，所建立的平衡就是等效的。
例3：将2.0mol PCl和1.0 mol Cl的混合气体充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下，发生下列反应：PCl（g）+Cl（g）?葑PCl（g）；达到平衡时，PCl5的物体的量为0.4mol。如果此时移走1.0mol PCl和0.5mol Cl，在相同条件下，再达平衡时，PCl5的物质的量是（）。
A.0.4molB.0.2mol
C.小于0.2molD.大于0.2mol小于0.4mol
解析：在一定条件下，在VL密闭容器中充入2.0mol PCl和1.0mol Cl的混合气体，达到的平衡与在L密闭容器中充入1.0mol PCl和0.5mol Cl达到的平衡是等效的，因为两种情况下，对应组分的起始浓度是相同的，故在L密闭容器中充入1.0mol PCl和0.5mol Cl，达到平衡后，生成的PCl的物质的量为0.2mol。设想反应分两步进行：第一步将1.0molPCl和0.5mol Cl充入L密闭容器中，达到平衡后，生成的PCl为0.2mol。第二步：在其它条件不变的情况下，将容器的容积增大到原来的2倍，由于平衡向左移动，故PCl5的物质的量小于0.2mol。如图2所示：
等效于平衡后移走1mol PCl和0.5molCl
图2
本题正确答案为C。
练习：一真空密闭器中盛有1mol PCl，加热到20℃时发生反应：PCl（g）?葑PCl（g）+Cl（g），反应达平衡时，PCl所占的体积分数为M%，若在同一温度和同一容器中最初投入的是2molPCl所占的体积分数为N%，则M和N的关系是（）。
A.M＞NB.M＜NC.M=ND.无法比较
答案B。
总之，等效平衡的解法还有多种，诸如极端假设法、始态、终态浓度法与过渡态联合使用法等，解题时，审清题意，抓住题设条件是解题的前提，关键是建立等效平衡，然后逐步求解，最终可确定答案。
一
1.等效平衡原理。
在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对于同一可逆反应体系，不论从正反应开始，还是从逆反应开始，只要换算成只从正反应开始，俗称“一边倒”，对应组分的起始浓度相同，达到平衡后，同一组分的百分含量相同。这就是等效平衡原理。
2.等效平衡规律。
（1）对于恒温、恒容条件下体积变化的反应。
如果按化学方程式的化学计量数转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。
例如：常温常压下的可逆反应。
2SO+O?葑2SO
①2mol 1mol 0mol
②0mol 0mol 2mol
③0.5mol 0.25mol 1.5mol
④a mol b mol c mol
上述前三种配比，按化学方程式的计量数转化为反应物，则SO均为2mol，O均为1mol，三者建立的平衡状态是完全相同的，最后一种配比，a，b，c三者满足的一般条件是：a+c=2，b+=1，即“同温同容，体积可变，等量等效”。
（2）对于恒温、恒容条件体积不变的反应。
如果按化学方程式的化学计量数转化为同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡是等效的。例如：
H（g）+I（g）=2HI（g）
①1mol 1mol 0mol
②2mol 2mol 0mol
③0.5mol 0.5mol 0mol
④a mol b mol c mol
上述前三种配比，按化学方程式的化学计量数转化为反应物，两种情况下，H（g）与I（g）的物质的量之比均为1∶1，因此上述三种情况下，建立的化学平衡状态是等效的。最后一种配比，a，b，c之间满足的一般条件是a∶b=1∶1（c≥0），即“同温同容，体积不变，等比等效”。
（3）对于恒温、恒压条件下的可逆反应（体积可变反应或体积不变反应）。
如果按化学方程式中化学计量数转化为同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的，即“同温同压、等比等效”。
二
解等效平衡问题的方法很多，其根本方法都是想方设法建立等效平衡，在等效平衡的基础上，通过改变外界条件，就能顺利达到最终的平衡状态。
1.应用等效平衡的三条规律，解答等效平衡问题。
例1：某温度下，在一容积可变的容器中，反应：2A（g）+B（g）?葑2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是：（）。
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
解析：本题主要考查等效平衡问题，紧紧抓住题干给出的限定条件：保持温度和压强不变，可应用规律之三：“恒温、恒压等比等效”，在等温等压条件下，把加入的物质按反应方程式的化学计量数转化为反应物或生成物，物质的量之比相同，即为等效平衡。题中A、B、C三者起始物质的量之比为2∶1∶2，选项A、B中三者的物质的量之比均为2∶1∶2，与题中的比例相同，为等效平衡，平衡不移动。C可设想分为两步加入，先加入1molA，0.5molB，1molC，此时为等效平衡，平衡不移动；再加入0.5molB（此法与一次性加入1molB等效），增大反应物浓度，平衡向右移动，符合题意。D中均减少1mol，也可设想分为两步进行：先将A减少1mol，B减少0.5mol，C减少1mol，此时为等效平衡，平衡不移动；再减少0.5molB，减小反应物浓度，平衡向左移动。故选C。
练习：一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（g）?葑3C（g），若反应开始时充入2molA和2molB，达到平衡后A的体积分数为a%。其它条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a%的是（）。
A.2mol C
B.2mol A，1mol B和1mol He（不参加反应）
C.1mol B和1mol C
D.2mol A，3mol B和3mol C
答案AB。
2.应用过渡态法解等效平衡问题。
为了达到等效平衡，为可逆反应牵线搭桥，设置过渡态，是一种行之有效的方法。一个可逆反应，在一定条件下，达到的平衡状态只与始态、终态的相对量有关，与所经过的途径无关。
例2：加热装有1mol HI气体的定容密闭容器，发生如下反应：2HI（g）?葑H（g）+I（g）（△H＞0）。在t℃反应达到平衡时，I的物质的量分数为x，若起始时在该容器中加入2mol HI，在t℃反应达到平衡时，I的物质的量分数为x。则下列关系式正确的是（）。
A.若t=t，则x=x
B.若t=t，则x＜x
C.若t＜t，则x=x
D.若t＜t，则x＞x
解析：可设想反应分两步进行：第一步，t℃时，在容积相同的两个容器中各放入1molHI，达平衡时，I的物质的量分数均为x，温度不变，仍为t℃的情况下，将两个容器中的HI气体压入一个容器，由于该反应为等体积气体反应，增大压强平衡不移动，I的物质的量分数仍为x，但HI的物质的量增大到原来的2倍。第二步，在容器容积不变的情况下，将温度变为t℃，重新达到平衡后，I的物质的量分数为x，此时达到的平衡状态与在t℃时，在相同容器中一次性投入2mol HI，达到的平衡是同一平衡状态，如图1所示：
其中第二步：若t=t，则温度不变，平衡不移动，故x=x，则选项A正确，选项B错误；若t＜t，即升高温度，由于该反应为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，故x＜x，则选项C、D错误。本题正确答案为A。
练习：在恒温、恒容下，有反应2A（g）+2B（g）?葑C（g）+3D（g），现从两条途径分别建立平衡。途径Ⅰ：A、B的起始浓度均为2mol•L；途径Ⅱ：C、D的起始浓度分别为2mol•L和6mol•L。以下叙述正确的是（）。
A.两条途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同
B.两条途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不同
C.达到平衡时，途径Ⅰ的反应速率v（A）等于途径Ⅱ的反应速率v（A）
D.达平衡时，途径Ⅰ所得混合气体的压强为途径Ⅱ所得混合气体的压强的
答案AD。
3.应用始态、终态浓度法解等效平衡问题。
一个可逆反应，在相同条件下，不论从正反应开始，还是从逆反应开始，若按化学反应方程式的化学计量数转化为反应物，即“一边倒”，只要对应组分的起始浓度相同，所建立的平衡就是等效的。
例3：将2.0mol PCl和1.0 mol Cl的混合气体充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下，发生下列反应：PCl（g）+Cl（g）?葑PCl（g）；达到平衡时，PCl5的物体的量为0.4mol。如果此时移走1.0mol PCl和0.5mol Cl，在相同条件下，再达平衡时，PCl5的物质的量是（）。
A.0.4molB.0.2mol
C.小于0.2molD.大于0.2mol小于0.4mol
解析：在一定条件下，在VL密闭容器中充入2.0mol PCl和1.0mol Cl的混合气体，达到的平衡与在L密闭容器中充入1.0mol PCl和0.5mol Cl达到的平衡是等效的，因为两种情况下，对应组分的起始浓度是相同的，故在L密闭容器中充入1.0mol PCl和0.5mol Cl，达到平衡后，生成的PCl的物质的量为0.2mol。设想反应分两步进行：第一步将1.0molPCl和0.5mol Cl充入L密闭容器中，达到平衡后，生成的PCl为0.2mol。第二步：在其它条件不变的情况下，将容器的容积增大到原来的2倍，由于平衡向左移动，故PCl5的物质的量小于0.2mol。如图2所示：
等效于平衡后移走1mol PCl和0.5molCl
图2
本题正确答案为C。
练习：一真空密闭器中盛有1mol PCl，加热到20℃时发生反应：PCl（g）?葑PCl（g）+Cl（g），反应达平衡时，PCl所占的体积分数为M%，若在同一温度和同一容器中最初投入的是2molPCl所占的体积分数为N%，则M和N的关系是（）。
A.M＞NB.M＜NC.M=ND.无法比较
答案B。
总之，等效平衡的解法还有多种，诸如极端假设法、始态、终态浓度法与过渡态联合使用法等，解题时，审清题意，抓住题设条件是解题的前提，关键是建立等效平衡，然后逐步求解，最终可确定答案。