可逆性是化学平衡的前提，反应达到平衡状态时应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的量不为0(可逆反应“不为0”原则)。但在处理化学平衡问题时，特别是在确定某些范围或在范围中选择合适的量时，往往可用极限分析法推断，即假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余。虽然这样的极值点是不可能达到的，却可以帮助我们确定某些数值的范围。

该方法常用来判断混合物的组成，平衡混合物中各组分含量的范围等。解题的关键是将问题合理假设成某种“极值状态”，从而进行极端分析。一般来说，对于混合物成分的确定，常把混合物看作某单一组分进行讨论；对于化学平衡来说，常假设可逆反应向某一反应方向进行到底，再进行讨论。

　将1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，此时有的CO转化为CO2，在相同条件下，若将1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)充入同一反应器中，当达到平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能为(　　)

A．22.2%　　　　　　　　 B．27.5%

C．33.3% D．36.8%

[解析]　　CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始时 1 mol 1 mol 0 0

平衡时 mol mol mol mol

反应达到平衡时CO2的体积分数为×100%＝33.3%。

当加入1 mol CO2、1 mol H2和1 mol H2O(g)时体现的关系为

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

起始时 0 1 mol 1 mol 1 mol

转化后 1 mol 2 mol 0 0

与前一种情况相比，由于H2O(g)量的增加，达到平衡时CO的反应量应大于 mol，但小于1 mol，CO2的生成量应大于 mol，小于1 mol，因此平衡时CO2的体积分数应大于 ×100%＝22.2%，而小于 ×100%＝33.3%，故正确答案为B。

[答案]　B

二、虚拟思想

所谓虚拟思想，就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。即把一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度及含量等)进行比较，可以假设一个中间转化过程，便于比较。

　一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，达到平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新的平衡时，气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍，则下列说法正确的是(　　)

①m＋n>p　②m＋n<p　③平衡向逆反应方向移动

④C的质量分数增加

A．①③　　　　　　　　　 B．②③

C．③④ D．①④

[解析]　当气体体积缩小到原来的1/2，假设平衡未发生移动(虚拟出一种中间状态)，则C的浓度为原平衡时的2倍，而事实上平衡发生了移动，平衡移动的结果是C的浓度为原平衡时的1.9倍，则可认为由虚拟中间状态向逆反应方向发生了移动。

[答案]　B

三、转化思想(等效思维法)

通过变换思维角度，对题目作适当假设、代换或转化，使问题得以简化，以找出解题途径的思维方法。它是数学上等价转化思想在化学解题中的应用。由于化学平衡存在等效法——即某可逆反应在一定条件下达到化学平衡后，采用不同的方法改变外界条件，会导致平衡移动过程中某些方面的等效性，以此推出在其他方面也有等效法，从而将思维从陌生转换到熟悉，这样处理不仅思路清晰，还有助于培养学生由此及彼的联想思维能力。

　在一恒温恒容的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g)nC(g)。

Ⅰ.若在容器中充入2 mol A和1 mol B作为起始物质，达平衡后C的体积分数为x%。

Ⅱ.若在Ⅰ达到平衡后，再在容器中充入2 mol A和1 mol B，平衡向________反应方向移动，达到新平衡后C的体积分数为y%，则(填“>”“<”或“＝”)：

(1)当n>3时，x%________y%；

(2)当n＝3时，x%________y%；

(3)当n<3时，x%________y%。

[解析]　比较两个化学平衡可知：Ⅱ分两次共加入4 mol A 和2 mol B，即起始浓度Ⅱ恰好为Ⅰ的2倍，根据勒夏特列原理，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，则达新平衡后C的物质的量增大，但混合气体总物质的量也增大，因而达新平衡后C的体积分数如何改变一时难以确定。

思维转换：平衡Ⅱ中A、B起始浓度均为平衡Ⅰ的2倍；若仍以Ⅰ中2 mol A和1 mol B作为起始物质，只需将容器体积压缩至原来的一半，A、B浓度同样增大到原来的2倍，从而将浓度的变化转换为压强的变化，根据勒夏特列原理：

(1)当n>3时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则x%>y%。

(2)当n＝3时，增大压强，平衡不移动，则x%＝y%。

(3)当n<3时，增大压强，平衡向正反应方向移动，则x%<y%。

[答案]　Ⅱ.正　(1)>　(2)＝　(3)<

[突破训练]

1．在一密闭容器进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知某时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为 0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是(　　)

A．SO2为0.4 mol/L，O2为0.2 mol/L

B．SO2为0.25 mol/L

C．SO2、SO3均为0.15 mol/L

D．SO3为0.4 mol/L

解析：选B。根据可逆反应的特点可知，无论反应是正向移动还是逆向移动，达到平衡时SO2、SO3浓度的取值范围均为0<c<0.4 mol/L，故A、D两项的说法是错误的。而C项中不符合原子守恒关系。因此B项的说法是正确的。

2．一容积固定的真空密闭容器中，盛有1 mol PCl5，加热到200 ℃时发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为a%，若在同一温度和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5，反应平衡时，PCl5所占体积分数为b%，则a和b的关系是(　　)