什么是等效平衡?
等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。等效平衡是指同温同压下,不同的起始物质的量,可以到达相同的平衡状态。等效平衡常用于利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。
等效平衡是什么
等效平衡原理:同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。 如反应 2SO2+O2=2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡 (A) 起始时加入:2摩尔SO2 + 1摩尔O2 (B) 起始时加入:2摩尔SO3 或者(A)起始时加入:1摩尔SO2 + 1摩尔O2 (B)起始时加入:2摩尔SO2 + 2摩尔O2 也就是说只要按反应方程式上的比例加入反应物或者生成物,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等。就是这么一回事了。
问一个关于化学的问题,什么是等效平衡?(要详细)
在一定条件下(定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。满足等效平衡的条件(1)等温等压加入相同倍数的反应物如2SO2+O2=2SO3,⑴开始时加入2MOLSO2和1MOLO2,平衡后加入多少SO3,都满足等效平衡。⑵如果开始是加入3MOLSO2和1MOLO2,平衡后加入X的SO3,则要满足(3+X):(1+0.5X)=3:1才能满足等效平衡(注:对于所有反应有效)(2)等温等容加入等物质的量的反应物如2SO2+O2=2SO3,⑴开始时加入2MOLSO2和1MOLO2(反应后剩余aMOLSO2和bMOLO2),平衡后加入xMOL的SO3,则要满足条件(a+X)=2并且(b+X)=1才能满足等效平衡⑵假设一开始只加入xMOL的SO3,则满足条件X=2和0.5X=1才能和开始时加入2MOLSO2和1MOLO2等效平衡(注:对于mA+nB=xC,且m+n≠x的反应而言)(3)等温等容加入相同倍数的反应物同等温等压(注:对于mA+nB=xC,且m+n=x的反应有效)------PS:打了半天,比较乱就将就看吧
化学平衡中的等效平衡是怎么回事啊?
一、等效平衡的含义:等效平衡就是指可逆反应从两个不同的起始状态开始,达到平衡时两个体系中对应组分的百分含量均相同,这两个平衡互称为等效平衡。 二、等效平衡的建立:一般认为在以下三种情况下可逆反应可达到等效平衡: 1、在定温定容时,对于所有的可逆反应若起始加入情况不同,但转化为反应方程式同一边物质后对应物质的物质的量均相同,则可达到等效平衡。 2、在定温定压时,对于所有的可逆反应若起始加入不同,但转化为方程式同一边物质后各物质的物质的量成正比,则可达到等效平衡。 3、在定温定容时,对于反应前后气体分子数相等的反应,若起始加入情况不同,但转化为反应方程式同一边物质后各物质的物质的量成正比,则可达到等效平衡。 为什么在以上三种情况下可逆反应可达到等效平衡呢? 我们知道,可逆反应的特征是反应同时向正逆两个方向进行,而且化学平衡的建立只与始终态有关,而与途径无关,所以在定温定容时只需按照化学方程式计算转化成同一边物质后各物质的物质的量相同,即可认为起始各物质的浓度相同,达到的平衡也相同,即第1种等效平衡成立;而我们同时也知道根据PV=nRT可知定温定压下物质的体积与物质的量成正比,即n(总)′/n(总)= V(总)′/V(总),而总物质的量等于各组分物质的量的之和,若转化成方程式同一边后各物质的的比例相同,根据等比定理即可得 V(总)′/V(总)=n(总)′/n(总)= n(A)′/n(A)= n(B)′/n(B)= n(C)′/n(C),转化后可得CA′= CA,CB′= CB,CC′= CC即起始各物质的浓度相同,可达到同一种平衡状态,所以第2种等效平衡成立;第3种等效平衡可利用前面两种等效平衡综合得到:先在定温定压下判断,再压缩成定容状态判断,即定温定压下所有可逆反应只需起始各物质比例相同可达等效平衡,而压缩成定容后相当于增大压强,由于压强对反应前后气体分子数相等的反应无影响,故平衡不移动,即第3种等效平衡成立。 三、如何应用等效平衡 先看条件:若为定温定压则只需转化后各物质的物质的量成正比即可判定等效平衡;若为定温定容,则看反应前后气体分子数,若反应前后气体分子数相等,也只需转化后各物质的物质的量成正比即可达到等效平衡;若反应前后气体分子数不等,则必须转化后各物质的物质的量相同才能达到等效平衡。 四、等效平衡的应用 例1、在固定体积的容器中,加入2 mol A 和 1 mol B 发生 2A ( g) + B (g) 3C ( g) + D (g) 达到平衡时,C 的浓度为a mol/L,若体积和 温度不变,下列起始加入物质的量,平衡后,C 的浓度仍为a mol/L的是 A、4 mol A + 2 mol B B、2 mol A+1 mol B +3 mol C +1 mol D C、3 mol C + 1 mol D D、1 mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D 例2、在密闭容器中,加入1 mol H 2 和2 mol碘蒸气,达到平衡后,H 2 所 占的物质的量分数为 a %,在相同温度和体积下,下列加入物质的方式 达到平衡时,H 2 所占的物质的量分数仍为 a % 的是 A、1 mol H 2 +1 mol I 2 + 2 mol HI B、1 mol H 2 +2 mol I 2 + 2 mol HI C、3 mol H 2 +6 mol I 2 D、1 mol H 2 +3 mol I 2 + 2 mol HI 练习: 1、在t 0 c时,向一密闭容器中加入1 mol A 和1 mol B,发生反应 A ( g) + B (g) C ( g) +2 D (g) 平衡时,C 的含量为m%;保持温度不 变,若按下列配比的物质放入容器中,达到平衡时,C 的含量仍为 m%的是 A、2 mol A+1 mol B B、2 mol D+ 1 mol A +1 mol B C、1 mol C + 2 mol D D、1 mol C + 1 mol D 2、将a mol PCl 5 充入到一个真空密闭容器中,加热到200 0 c时,发生如 下的分解反应 PCl 5 ( g) PCl 3 ( g) + Cl 2 (g) 达到平衡时,PCl 5 所占的 体积分数为M%。此时再向容器中通入a mol PCl 5 ,在相同的温度下 达到新的平衡,此时PCl 5 的体积分数为N%。则M和N的关系是 A、M >N B、M<N C、 M=N D 、不能确定 3、在装有a mol HBr的容器中并加热,发生下列可逆反应 2 HBr ( g) H 2 + Br 2 ( g) 达到平衡后, H 2 的体积分数为X%,若在此 容器中加入2 a mol HBr ,在相同温度下达到平衡,此时H 2 的体积分 数为Y%,则X与Y的关系为 A、Y>X B、Y<X C、 X=Y D 、不能确定 4、在密闭容器中进行下列可逆反应:N 2 + 3 H 2 2NH 3 ,起始时, N 2 和H 2 分别为10mol 和30mol ,当反应达到平衡时,N 2 的转化率 为30%若以NH 3 作为起始反应物,反应条件和上述反应相同,要使其 反应答到平衡时各组分的物质的量分数和前者相同,则NH 3 的起始 的物质的量和它的转化率正确的是 A、20mol 、70% B、20mol、30%C、10mol、50% D 、40mol、35% (这个是我百度的,希望对你有帮助)
化学的等效平衡是什么
化学上的等效平衡:指在一定条件下,初始加入量不同,但是达到平衡时各组成百分含量相同的两个或多个平衡。根据反应条件及反应方程式中气体计量数之和的关系,等效平衡可分为三种情况: 1、恒温恒容时,气体计量数之和不等。如果平衡时是等效的,则必须完全等效,即初始加入量通过转化后完全一样,平衡才等效。 2、恒温恒容时,气体计量数之和相等。如果平衡是等效的,则为比例等效,即初始加入量成等比例关系。 3、恒温恒压时,无论气体计量数之和是否相等,都是“比例等效”。
等效平衡原理及规律是什么
相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理。 等效平衡原理 在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。 由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时,物质的含量对应相同,则可形成等效平衡。 等效平衡条件 建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压。 恒温、恒容 (方程式前后气体系数之和不同时)只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。即两平衡的关系是相等关系。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。 (方程式前后气体系数之和相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、物质百分含量相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。 恒温、恒压 只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;两平衡中正与正,逆与逆速率各自对应相等;而两平衡中各物质平衡时的物质的量反应容器的体积 等对应成比例。 若实在无法理解 则可以借助理想气体状态方程考虑 PV=nRT P:压强 V:体积 n:物质的量 R:普适常量(一般取8.314或8.31) T:热力学温度(K) 等效平衡用一句口诀解释 等效平衡用一句口诀可解决:等容量相等,等压比相等;反应量不变,二者皆可取 (1)等温等容下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料相等。例如,在恒温恒容的两个相同容器中,分别投入1mol N2、3mol H2 与2mol NH3,平衡时两容器中NH3的质量分数(或体积分数)相等。 (2)等温等压下,建立等效平衡的条件是:反应物的投料比相等。例如,在恒温恒压条件下的两个容器中,分别投入2.5mol N2、5mol H2 与5mol N2、10mol H2,平衡时两容器中NH3的质量分数(或体积分数)相等。 (3)对于反应前后气体体积数不变的可逆反应,无论是等温等容还是等温等压,只要按相同比例加入反应物和生成物,达平衡后与原平衡等效。 另外,等效平衡的判断可以通过一下几点: (1)恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效 (2)恒温恒容下,对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的之比与原平衡相同,两平衡等效 (3)恒温恒压下,改变起始加入物质的物质的量,只要按化学计量数,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效
等效平衡如何理解?
同一条件下,起始投料情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量相同,这样的平衡即为等效平衡。分析等效平衡的要点1,看清楚条件是恒温恒压还是恒温恒容,注意,都有恒温条件,因为温度变化,平衡必然移动,也就不可能形成等效平衡。2,分清楚反应前后的气体体积有无变化。3,看清楚所形成的等效平衡,是必须各物质的量与原平衡相同还是成比例即可。完全相同的为等同等效平衡,成比例即可为相似等效平衡。4,分析不能形成等效平衡的反应,相对于原平衡是正向移动还是逆向移动。5,“一边倒”的应用是非常准确,非常高效的判断等效平衡的方法,一定要熟练掌握。
高中化学的等效平衡
等效平衡的内涵是,在一定条件下(等温等容或等温等压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的质量分数(或体积分数)都相同,这样的平衡互为等效平衡。 建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压。 ①在恒温、恒容下 (方程式前系数之比不同时)只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。 (方程式前系数之比相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。 即两平衡的关系是相等关系。 两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。 ②在恒温、恒压下 只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡。 即两平衡的关系是相似关系。 两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;两平衡中正与正,逆与逆速率各自对应成比例;而两平衡中各物质平衡时的物质的量反应容器的体积等对应成比例。 若实在无法理解则可以借助理想气体状态方程考虑PV=nRTP:压强V:体积n:物质的量 R:普适常量T:热力学温度编辑本段等效平衡状态的分类和判断: (1)恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效 (2)恒温恒容下,对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的之比与原平衡相同,两平衡等效 (3)恒温恒压下,改变起始加入物质的物质的量,只要按化学计量数,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效编辑本段注意事项: 1、平衡等效,转化率不一定相同 ①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同。 如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%;若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%。 ②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同。 如恒温恒压容器中发生反应2E(g)=2M(g)+N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%;若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%。 2、平衡等效,各组分的物质的量不一定相同 ①原料一边倒后,对应量与起始量相等的等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等。 ②原料一边倒后,对应量与起始量不相等(它们的比不等于1)的等效平衡,平衡时各组分的物质的量不相等,但各组分的物质的量分数相等。 等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富,考察方式灵活,对思维能力的要求高,一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点。 近年来,沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温,成为考察学生综合思维能力的重点内容,这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显。 很多同学们在接触到这一问题时,往往有一种恐惧感,信心不足,未战先退。 实际上,只要将等效平衡概念理解清楚,加以深入的研究,完全可以找到屡试不爽的解题方法。 等效平衡问题的解答,关键在于判断题设条件是否是等效平衡状态,以及是哪种等效平衡状态。 要对以上问题进行准确的判断,就需要牢牢把握概念的实质,认真辨析。 明确了各种条件下达到等效平衡的条件,利用极限法进行转换,等效平衡问题就能迎刃而解了。
等效平衡原理
等效平衡原理是:相同条件下,同一可逆反应,不论从正反应开始,或是从逆反应开始,还是从中间状态开始,都可以建立同一平衡状态。分3个部分来理解:(一)相同条件下:指反应条件相同,如最常见的恒温恒压、恒温恒容。(二)同一可逆反应,不论从正反应开始,或是从逆反应开始,还是从中间状态开始。(三)都可以建立同一平衡状态:重点在“同一平衡状态”,指达平衡时各组分的摩尔分数或者体积分数相同。等效平衡的判断可以通过一下几点:(1)恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效.(2)恒温恒容下,对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的之比与原平衡相同,两平衡等效.(3)恒温恒压下,改变起始加入物质的物质的量,只要按化学计量数,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效.
什么是等效平衡
等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算 问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时,物质的含量对应相同,则可形成等效平衡。两个平衡等效,物质的量对应可能相等,也可能成比例。类比初中的三角形全等与相似,如果两个平衡中各组分的物质的量对应相等,则称其为全等等效平衡。如果两个平衡中各组分的物质的量对应成比例,则称其为相似等效平衡。在计算中,我们只要记清楚物质的量的关系就可以了,至于浓度和百分含量等关系,可通过物质的量来计算。
化学等效平衡问题
1.文字有点繁琐,我这么说吧若转到一边后完全相等的话,就可以看作这两个反应起始反应物条件一样,若在相同条件下反应,理论上平衡时生成物的量也是相等的,故对应的平衡后各物质浓度 物质的量分数 体积分数 质量分数 应该是相等的,但转化率不一定,转化率=某物质转化量/该物质起始量.而物质的量就更不可能一样了.2.对于这个反应,由于右边只有一种物质,则增加这种物质对于整个反应来说相当于加压,而反应时恒压的,故平衡应不移动.同样对于左边,成比例充入也等于加压,但记住是按照平衡时左边2种物质的比例加入,而不是反应方程式的比例!3.这里LZ想问的应该是在恒温恒容下吧?如果是恒压就没必要说了,因为反应前后体积不变的反应是不受压强变化而变化的,同第2问可知加压平衡不移动.而在恒温恒容下若加压则由于反应前后体积不变,不受压强影响则平衡也不移动.注:由于是恒压,虽然加入的量多了,但其比例仍然不变,相当于把反应扩大为原来n倍来生产(n>1) 则 物质浓度 物质的量分数 体积分数 质量分数 应该一样,但物质的量 和转化率肯定就不一样了.
有关化学等效平衡的问题
先看条件,(气体体积前后变化的反应)恒温恒容,等量等效。要满足投料量能其实量。2molN2和6molH2相当于4molNH3(一边倒)第一题c就是4mol第二题 a、b一边倒到c是1.4 c要到4才能等效平衡 所以 c=2.6 反应的进行方向取决于Qc和K的大小,由已知可以求平衡常数,有现在的a/b/c可以求Qc,比较大小就知道反应怎么进行了。同理,可以求出c的取值,只要Qc<K就行了第三题 Qc>K
高中化学,等效平衡定义没看懂。。什么叫做起始加入情况不同的同一可逆反应
只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的质量分数(或体积分数)都相同,这样的平衡互为等效平衡。在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时条件(温度,浓度,压强等)完全相同,则可形成等效平衡。(方程式前后气体系数之和不同时)只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。即两平衡的关系是相等关系。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。(方程式前后气体系数之和相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、只要有一种物质百分含量相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。
如何理解化学等效平衡
1.等效平衡 同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。 2.规律与判断 (1) 一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡 (A) 起始时加入:2molSO2 + 1molO2 (B) 起始时加入:2molSO3 注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化 学计量数比相同。 (2) 一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(C)、(D)时建立等效平衡 (C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2 (D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2 (3) 对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。 如反应 H2+I2(气) 2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡 (E)起始时加入:1molH2+2molI2 (F)起始时加入:2molH2+4molI2 3.应用 利用等效平衡原理进行平衡问题分析2例 例1. 在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两从容,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,下列叙述中不正确的是( ) (A) 反应速率:乙>甲 (B) 平衡混合物中SO2的体积分数:乙>甲 (B)SO2的转化率:乙>甲 (D) 平衡时O2的体积分数:甲>乙 [简析] 若将乙容器的容积扩大2倍,则甲乙为等效平衡;再将乙容器容积恢复到原 体积,则压强增大,反应速率增大,平衡向生成SO3的方向移动,故(A)、(C)、 (D)项都是正确的,只有(B)项是错误的。答案(B)。 例2.在一定温度下,将a molPCl5通入一容积不变的密闭容器中,达到如下平衡: PCl5(气) PCl3(气)+ Cl2 (气) 测得平衡混合气的压强为P1 ;此时,再向此反应器中通入a mol PCl5,在温度不变时,重新达到平衡时,测得压强为P2,则P1 与P 2 的关系是( ) (A)2P1>P2 (B) 2P1<P2 (C) 2P1=P2 (D) P2 >P1 [简析] 第二次平衡,可以这样设计:将容器体积扩大1倍,通入2a mol PCl5,此时建立的平衡与第一次平衡相同,压强相等;再将容器体积恢复为原容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,混合气总物质的量减小,建立新平衡,即第二次平衡,故 P1 < P2 < 2P1。答案(A、D)。 应用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思路: 根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再 恢复原条件
化学平衡的等效平衡
1.等效平衡(1)定义同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。(2)产生原因平衡,只与温度、压强和浓度有关,与加料顺序无关。根据气体状态方程,pV=nRT,可以发现:如果保持温度不变,恒容体系,只要“一边倒”之后,各组分n相同,压强也相同,平衡状态也相同。如果保持温度不变,恒压体系,只要“一边倒”之后,各组分n成同一比例,浓度也相同,那么平衡状态也相同。2.规律与判断(1) 一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。如反应 2SOu2082+Ou2082=(可逆)=2SOu2083 在(A)、(B)条件时建立等效平衡(A) 起始时加入:2mol SOu2082 + 1mol Ou2082(B) 起始时加入:2mol SOu2083注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化学计量数比相同。(2) 一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。如反应 2SOu2082+Ou2082=(可逆)=2SOu2083 在(C)、(D)时建立等效平衡(C)起始时加入:1mol SOu2082 + 1mol Ou2082(D)起始时加入:2mol SOu2082 + 2mol Ou2082(3) 对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或者生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。如反应 Hu2082+Iu2082(气) 2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡(E)起始时加入:1mol Hu2082+2mol Iu2082(F)起始时加入:2mol Hu2082+4mol Iu20823.应用利用等效平衡原理进行平衡问题分析2例例1在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两容器,甲中充入1mol SOu2082和1mol Ou2082,乙中充入2mol SOu2082和2mol Ou2082,下列叙述中不正确的是( )(A) 反应速率:乙> 甲 (B) 平衡混合物中SOu2082的体积分数:乙> 甲(B)SOu2082的转化率:乙> 甲 (D) 平衡时Ou2082的体积分数:甲> 乙简析若将乙容器的容积扩大2倍,则甲乙为等效平衡;再将乙容器容积恢复到原体积,则压强增大,反应速率增大,平衡向生成SOu2083的方向移动,故(A)、(C)、(D)项都是正确的,只有(B)项是错误的。答案(B)。例2在一定温度下,将a molPClu2085通入一容积不变的密闭容器中,达到如下平衡: PClu2085(g)=(可逆)=PClu2083(g)+Clu2082(g) 测得平衡混合气的压强为Pu2081 ;此时,再向此反应器中通入a mol PClu2085,在温度不变时,重新达到平衡时,测得压强为Pu2082,则Pu2081 与Pu2082 的关系是( )(A)2Pu2081>Pu2082 (B) 2Pu2081<Pu2082 (C) 2Pu2081=Pu2082 (D) Pu2082 >Pu2081简析第二次平衡,可以这样设计:将容器体积扩大1倍,通入2a mol PClu2085,此时建立的平衡与第一次平衡相同,压强相等;再将容器体积恢复为原容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,混合气总物质的量减小,建立新平衡,即第二次平衡,故 Pu2081 < Pu2082 < 2Pu2081。答案(A、D)。应用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思路:根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再恢复原条件。关于等效平衡难点——推“隔板”问题例:在一个容积固定的反应容器中, 有一可以左右滑动的密封隔板, 两侧分别进行如下图所示的可逆反应:各物质的起始加入量如下: A、B、C 均为 4.0 mol, D为 6.5 mol, F为 2 mol, 设E 为 x mol, 当x 在一定范围内变化时, 均可以通过调节反应器的温度时两侧反应都达到平衡, 且隔板恰好处于反应器的正中位置。当x = 4.5时, 则右侧反应起始时向 正反应,要使起始反应维持向该方向进行, x 的最大值应小于7。若x 分别为 4.5 和 5.0, 则在这两种情况下, 当反应达到平衡时, A的物质的量两种情况下不相同,因为温度不同。x = 3.0时, 右侧反应在起始时向逆反应, 要使起始反应维持向该方向进行, x 的最小值应大于2.5x = 4.5时, 左右两侧反应体系达到平衡后, 向左侧反应器中充入a mol A气体, 当左右两侧再次达到平衡状态时, 则a 的取值范围为0<a<2。等效平衡新题型——等效热问题例:已知:① H2(g)+N2(g)+3O2(g) =2HNO3(l);△H1= —348.2KJ/mol,②2NO(g)= N2(g)+ O2(g);△H2= —180.5 KJ/mol,③3NO2(g)= N2(g)+3O2(g); △H3= —99.6 KJ/mol ④H2O(l)= H2(g)+ O2(g);△H4= +285.84 KJ/mol,⑤H2O(l)= H2O(g);△H5= +44.02 KJ/mol,⑥3NO2(g) +H2O(g)=(可逆)2HNO3(l)+ NO(g);△H6 。在一恒温恒压的密闭容器中充入5mol NO2和8mol H2O(g),记为平衡Ⅰ,达平衡时生成1molNO。相同条件下同一容器中充入xmol NO2,ymol H2O(g)和3molNO,记为平衡Ⅱ,达平衡时,NO的质量分数与平衡Ⅰ相同,且放出热量115.73KJ,则x=11,y=29。简析:△H6= —115.73KJ/mol,算出在平衡Ⅰ平衡时放出热量115.73KJ,平衡时剩余NO2:2 mol,H2O(g):7 mol,NO:1 mol。因为平衡Ⅱ与平衡Ⅰ等效,且放出热量相同,又因为有3molNO充入,所以需要NO2:2*3=6 mol,H2O(g):7*3=21 mol维持平衡状态,再充入与平衡Ⅰ完全相同的NO2、H2O(g)则就与原平衡放出热相同且等效,所以x=6+5=11 mol,y=21+8=29 mol,这是如今出现的较难的等效平衡问题,一旦与热联系起来就不好建立理想模型了,本题的思考方法值得借鉴。
高二等效平衡问题
1.等效平衡 同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。 2.规律与判断 (1) 一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡 (A) 起始时加入:2molSO2 + 1molO2 (B) 起始时加入:2molSO3 注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化 学计量数比相同。 (2) 一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(C)、(D)时建立等效平衡 (C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2 (D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2 (3) 对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。 如反应 H2+I2(气) 2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡 (E)起始时加入:1molH2+2molI2 (F)起始时加入:2molH2+4molI2 3.应用 利用等效平衡原理进行平衡问题分析2例 例1. 在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两从容,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,下列叙述中不正确的是( ) (A) 反应速率:乙>甲 (B) 平衡混合物中SO2的体积分数:乙>甲 (B)SO2的转化率:乙>甲 (D) 平衡时O2的体积分数:甲>乙 [简析] 若将乙容器的容积扩大2倍,则甲乙为等效平衡;再将乙容器容积恢复到原 体积,则压强增大,反应速率增大,平衡向生成SO3的方向移动,故(A)、(C)、 (D)项都是正确的,只有(B)项是错误的。答案(B)。 例2.在一定温度下,将a molPCl5通入一容积不变的密闭容器中,达到如下平衡: PCl5(气) PCl3(气)+ Cl2 (气) 测得平衡混合气的压强为P1 ;此时,再向此反应器中通入a mol PCl5,在温度不变时,重新达到平衡时,测得压强为P2,则P1 与P 2 的关系是( ) (A)2P1>P2 (B) 2P1<P2 (C) 2P1=P2 (D) P2 >P1 [简析] 第二次平衡,可以这样设计:将容器体积扩大1倍,通入2a mol PCl5,此时建立的平衡与第一次平衡相同,压强相等;再将容器体积恢复为原容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,混合气总物质的量减小,建立新平衡,即第二次平衡,故 P1 < P2 < 2P1。答案(A、D)。 应用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思路: 根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再 恢复原条件
各路化学高手,鄙人等效平衡概念死活不懂,还有关计算根本看不明白。愿大虾们能够举例并助我一臂。
1.等效平衡 同一可逆反应,一定条件下,当改变起始时反应物或生成物物质的量或物质的量浓度,达到平衡时,混合物中各组分的百分组成相等,这样的平衡称等效平衡。 2.规律与判断 (1) 一般可逆反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算相同时,则建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(A)、(B)条件时建立等效平衡 (A) 起始时加入:2molSO2 + 1molO2 (B) 起始时加入:2molSO3 注意:此情况下,无论反应物还是生成物,起始时物质的量一定要与化 学计量数比相同。 (2) 一般可逆反应,恒温恒压时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,即建立等效平衡。 如反应 2SO2+O2 2SO3 在(C)、(D)时建立等效平衡 (C)起始时加入:1molSO2 + 1molO2 (D)起始时加入:2molSO2 + 2molO2 (3) 对于反应前后体积不变的气体反应,恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)相同时,建立等效平衡。 如反应 H2+I2(气) 2HI 在(E)、(F)时建立等效平衡 (E)起始时加入:1molH2+2molI2 (F)起始时加入:2molH2+4molI2 3.应用 利用等效平衡原理进行平衡问题分析2例 例1. 在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两从容,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,下列叙述中不正确的是( ) (A) 反应速率:乙>甲 (B) 平衡混合物中SO2的体积分数:乙>甲 (B)SO2的转化率:乙>甲 (D) 平衡时O2的体积分数:甲>乙 [简析] 若将乙容器的容积扩大2倍,则甲乙为等效平衡;再将乙容器容积恢复到原 体积,则压强增大,反应速率增大,平衡向生成SO3的方向移动,故(A)、(C)、 (D)项都是正确的,只有(B)项是错误的。答案(B)。 例2.在一定温度下,将a molPCl5通入一容积不变的密闭容器中,达到如下平衡: PCl5(气) PCl3(气)+ Cl2 (气) 测得平衡混合气的压强为P1 ;此时,再向此反应器中通入a mol PCl5,在温度不变时,重新达到平衡时,测得压强为P2,则P1 与P 2 的关系是( ) (A)2P1>P2 (B) 2P1<P2 (C) 2P1=P2 (D) P2 >P1 [简析] 第二次平衡,可以这样设计:将容器体积扩大1倍,通入2a mol PCl5,此时建立的平衡与第一次平衡相同,压强相等;再将容器体积恢复为原容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,混合气总物质的量减小,建立新平衡,即第二次平衡,故 P1 < P2 < 2P1。答案(A、D)。 应用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思路: 根据已知条件,先合理变换条件,使之成为等效平衡;然后将体系恢复为原条件,再 恢复原条件