再談等效平衡

1、再談等效平衡核心提示：一、 等效平衡的概念 目前大家公認(rèn)的定義為：在一定的條件下，可逆反應(yīng)不論采取任何途徑，即無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向還是從逆反應(yīng)方向開始，無論是將反應(yīng)物一次性投入還是分批投入，只要達(dá)到平衡后，各相同組分的百分含量相同，就視為等效平衡。這里的百分含量，可以是物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，也可以是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 二、 等效平衡的類型一、 等效平衡的概念 目前大家公認(rèn)的定義為：在一定的條件下，可逆反應(yīng)不論采取任何途徑，即無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向還是從逆反應(yīng)方向開始，無論是將反應(yīng)物一次性投入還是分批投入，只要達(dá)到平衡后，各相同組分的百分含量相同，就視為等效平衡。這里的百分含量，可以是物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，也可以是質(zhì)量分

2、數(shù)。 二、 等效平衡的類型 在考慮平衡體系時，現(xiàn)在流行的分類方法是：以反應(yīng)條件為前提，歸納出在各種條件(溫度、壓強(qiáng)、容積)下何時能形成等效平衡，然后來解決問題。今天在這里介紹從另一個角度可逆反應(yīng)來認(rèn)識等效平衡，這樣使大家在高考(q吧)復(fù)習(xí)中對等效平衡更好理解和應(yīng)用。 我們以可逆反應(yīng)方程式為主，把可逆反應(yīng)方程式前后氣體計(jì)量系數(shù)之和是否相等分為兩類: 第一類，化學(xué)反應(yīng)方程式前后氣體計(jì)量系數(shù)之和不相等，在下列兩種情況下可形成等效平衡。 在定溫、定壓情況下,改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成與原平衡相同的物質(zhì)，且這些物質(zhì)的物質(zhì)的量之比(或值)與原平衡相等，則達(dá)到平衡后與原平衡等效。 解

3、釋:在溫度和壓強(qiáng)一定時，不論裝入各反應(yīng)物的起始量是多少，只要各物質(zhì)的起始量按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成與原平衡起始(或平衡)時相同的物質(zhì)，且各物質(zhì)的起始量之比與原平衡相等或相當(dāng)如對于2so2(g)+o2(g)2so3來說，裝入so3即相當(dāng)于按物質(zhì)的量之比21裝入so2和o2就會達(dá)到等效平衡。 例如；對于2so2(g)+o2(g) 2so3來說，等溫等壓下，起始時將4molso2和2molo2;6molso2和3molo2；3molso2和1.5molo2和1molso3；nmolso3等分別放入密閉等壓容器中，達(dá)到平衡時，混合氣體中so2的百分含量均相等，達(dá)等效平衡。 達(dá)到上述等效平衡時，各物質(zhì)的物質(zhì)的

4、量濃度、各物質(zhì)的分?jǐn)?shù)；各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；氣體的密度；氣體的平均摩爾質(zhì)量等均相同，但是各物質(zhì)的物質(zhì)的量不一定相同，對應(yīng)量應(yīng)該成正比關(guān)系。 在定溫、定容情況下，不論裝入各反應(yīng)物的起始量是多少，只要各物質(zhì)的起始量按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成與原平衡起始(或平衡)時相同的物質(zhì)，且這些物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相等，則達(dá)平衡后與原平衡等效。 解釋：在溫度和體積一定時，只要起始時裝入物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相等或相當(dāng)(如裝入3molso3即相當(dāng)于裝入3molso2和1.5molo2),就達(dá)到等效平衡。 例如：對于2so2(g)+o2(g) 2so3(g)來說，在等溫等容下，起始時將2molso2和1molo2;2mols

5、o3;1.6molso2;0.8mol o2和0.4molso3等分別充入體積相等的密閉容器中，達(dá)到平衡時，混合氣體中so2的百分含量均相等。達(dá)等效平衡。 達(dá)到上述等效平衡時，等效的物理量最多，幾乎是全等了，于是，有的教輔書將其稱為“等同平衡”，應(yīng)該指出的是，“等同平衡”的說法是不妥當(dāng)?shù)?。比如不同的投料方式，放出的熱量就不同。如上述的平?so2(g)+o2(g)2so3(g)中，是放出熱量，是吸收熱量，無論是吸熱還是放熱都與不同，所以說“完全等同”是不合理的。 第二類，化學(xué)反應(yīng)方程式前后氣體計(jì)量系數(shù)之和相等，下列情況可形成等效平衡： 在定溫情況下(恒容或恒壓)，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，

6、如按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成與原平衡相同的物質(zhì)，且這些物質(zhì)的物質(zhì)的量之比(或值)與原平衡相同，則達(dá)平衡后與原平衡等效。 解釋：當(dāng)溫度一定時，不論裝入各反應(yīng)物的起始量是多少，只要各物質(zhì)的起始量按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成與原平衡起始(或平衡)時相同的物質(zhì)，且各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等或相當(dāng)如對于h2(g)+i2(g)2hi(g)來說，裝入3molhi(g)相當(dāng)于裝入3molh2(g)和3moli2(g)。，因平衡與壓強(qiáng)無關(guān)，就會達(dá)到等效平衡。 </P< p>例如：對于h2(g)+i2(g)2hi(g)來說，在等溫恒容條件下，起始時將3molh2和3moli2;1molh2和1moli2nm

7、olhi,1molh2和1moli2和amolhi等分別放入密閉容器中，達(dá)到平衡時，混合氣體中的hi(g)百分含量均相等，此時，達(dá)平衡時各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率也是相等的，平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度雖然不等，但成正比關(guān)系，此時，氣體的密度也是正比關(guān)系。熱量的變化應(yīng)不相同。 例一、2003-理綜 某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2a(g)+b(g)2c(g)達(dá)到平衡時，a、b和c的物質(zhì)的量分別為4mol，2mol和4mol，保持溫度和壓強(qiáng)不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是： a、均減半 b、均加倍 c、均增加1mol d、均減少1mol 解析；此為恒溫恒壓下的前后氣體體積不等的反應(yīng)。a和b選項(xiàng)均為對原平衡中各物質(zhì)的物質(zhì)的量呈正比的變化，平衡并不移動。c選項(xiàng)可以設(shè)想分成兩次加入，先 加入a-1mol，b-0.5mol，c-1mol，此時平衡不移動，然后再單獨(dú)加入0.5molb，平衡向右移動。答案：c 例二、在一個1l的密閉容器中，加入2mola和1molb。發(fā)生下述反應(yīng)：2a(g)+b(g)3c(g)+d(s)，達(dá)到平衡時，c的濃度為1.2mol/l,維持容器的體積和溫度不變,按下列配比作為起始