谁能帮我讲一讲呀,小弟对这里有点不太明白?
对于化学平衡,一定条件下(定温,定容或定温,定压)同一可逆反应,由于起始加入情况不同,起始的反应物不同,可形成多个不同的反应平衡体系,可逆反应都能达到一定条件下的平衡,这些平衡中每种混合物的百分组成(体积,物质的量)相同,我们称这些平衡体系互为等效平衡。
在考虑平衡体系时,过去许多教师都以反应条件为前题,归纳出在各种条件(温度、压强、容积)下何时能形成等效平衡,然后来解决问题。 今天我综合多年高考复习经验来重新把等效平衡的形成条件以不同的角度来分析,这样使大家在高考复习中对等效平衡更好理解和应用。
我们以可逆反应方程式为主,把可逆反应方程式前后计量系数之和是否相等分为两类:第一类,化学反应方程式前后计量系数之和不相等,在下列两种情况下可形成等效平衡。
⑴在定温、定压情况下,改变起始时加入物质的物质的量,如按化学计量数换算成与原平衡相同的物质,且这些物质的物质的量之比(或值)与原平衡相等,则达到平衡后与原平衡等效(同一平衡)。
解释:在温度和压强一定时,不论装入各反应物的起始量是多少,只要各物质的起始量按化学计量数换算成与原平衡起始(或平衡)时相同的物质,且各物质的起始量之比与原平衡相等或相当(如对于2SO2(g)+O2(g)2SO3来说,装入SO3即相当于按物质的量的比2︰1装入SO2和O2)就会达到等效平衡。
例如;对于2SO2(g)+O2(g)2SO3来说,等温等压下,起始时将①4molSO2和2molO2;②6molSO2和3molO2;③3molSO2和1。5molO2和1molSO3;④nmolSO3等分别放入密闭等压容器中,达到平衡时,混和气体中SO2的百分含量均相等,达等效平衡。
⑵在定温、定容情况下,不论装入各反应物的起始量是多少,只要各物质的起始量按化学计量数换算成与原平衡起始(或平衡)时相同的物质,且这些物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效(同一平衡)。
解释:在温度和体积一定时,只要起始时装入物质的物质的量与原平衡相等或相当(如装入3molSO3即相当于装入3molSO2和1。 5molO2),就达到等效平衡(也是同一平衡状态)。
例如:对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)来说,在等温等容下,起始时将①2molSO2和1molO2;②2molSO3;③1。6molSO2;0。8mol O2和0。4molSO3等分别充入体积相等的密闭容器中,达到平衡时,混和气体中SO2的百分含量均相等。
达等效平衡(也是同一平衡状态)。
第二类,化学反应方程式前后计量系数之和相等,下列可形成等效平衡。
在定温情况下,改变起始时加入物质的物质的量,如按化学计量数换算成与原平衡相同的物质,且这些物质的物质的量之比(或值)与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效(或同一平衡)。
解释:当温度一定时,不论装入各反应物的起始量是多少,只要各物质的起始量按化学计量数换算成与原平衡起始(或平衡)时相同的物质,且各物质的物质的量之比与原平衡相等或相当[如对于H2(g)+I2(g)2HI(g)来说,装入3molHI(g)相当于装入3molH2(g)和3molI2(g)。
],因平衡与压强无关,就会达到等效平衡。
例如:对于H2(g)+I2(g)2HI(g)来说,在等温条件下,起始时将①3molH2和3molI2;②1molH2和1molI2③nmolHI,④1molH2和1molI2和amolHI等分别放入密闭容器中,达到平衡时,混和气体中的HI(g)百分含量均相等,达到等效平衡按化学计量数换算成与原平衡起始(或平衡)时相同的物质,且各物质的物质的量之比与原平衡相等或相当[如对于H2(g)+I2(g)2HI(g)来说,装入3molHI(g)相当于装入3molH2(g)和3molI2(g)。
],因平衡与压强无关,就会达到等效平衡。例如:对于H2(g)+I2(g)2HI(g)来说,在等温条件下,起始时将①3molH2和3molI2;②1molH2和1molI2③nmolHI,④1molH2和1molI2和amolHI等分别放入密闭容器中,达到平衡时,混和气体中的HI(g)百分含量均相等,达到等效平衡。
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上面讲的是否太烦?所谓等效平衡是指在不同的起始反应状态,经历了不同的反应历程,最终达到同一的平衡状态。这些平衡就叫等效平衡。
根据平衡器的性质,等效平衡可分成等压平衡和等容喔平衡。
1。等容平衡,在反应器中,只要主成元素的种类和物质的量相等,不论元素起始的组合形式如何,最终都可达到相同的平衡状态。 这里的组合形式是指符合平衡体系的分子。
如,2molSO2 ,1mol O2为基准的反应状态,其反应器内有2molS,6molO,则其他的起始反应状态,只要有2molS,6mol O,且不论它们如何组合,经过何种反应历程,都可达到完全一样的平衡状态。
若SO2是1mol,则SO3也必有1mol,而O2就只能是
0。 5mol。若SO3是0。2mol,则SO2必须是1。8mol,O2是(6-0。2*-1。8*2)/2=0。
9mol。如此等等。
如,对应 4NH3 +5O2= 4NO +6H2O在一容积不变的反应器中,在一定温度和压强下的可逆反应,在 2molNO, 3molH2O 经过反应达到平衡1,则可设置一系列的起始状态,使之都可达到平衡1。
如2molNH3 和2。5molO2 。
1molNH3 ,1molNO ,1。5molH2O,0。25molO2 。
等等都可达到一样的平衡。
等压平衡,则不考虑物质的量的多少,而是物质之间的分子个数的比。
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1。等效平衡的定义
对于同一可逆反应,当外界条件一定时,该反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要达到平衡时条件保持不变,加入的物质的量相当,则可达到相同的平衡状态,这便称为等效平衡。
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+O22SO3 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。
去这里看一个课件,也许更有利于理解file:///C:/Documents%20and%20Settings/ZN/Local%20Settings/Temporary%20Internet%20Files/Content。
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等 效 平 衡
一,等效平衡
1,定义
对于同一可逆反应,当外界条件一定时,该反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要达到平衡时条件保持不变,加入的物质的量相当,则可达到相同的平衡状态,这便称为等效平衡。
2,等效平衡的基本标志
反应混合物中各组分的质量分数,浓度比等相同
例:
(1)对于合成氨反应,按A—D四种情况加入物质(恒容,恒温下)
N2 + 3H2 = 2NH3
A 1mol 3mol 0mol
B 0mol 0mol 2mol
C 0。
5mol 1。5mol 1mol
D 1mol 3mol 2mol
(2)在定T,V情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。
例:
CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)
A 2mol 2mol 0mol 0mol
B 0mol 0mol 4mol 4mol
C 1mol 1mol 1mol 1mol
D 4mol 4mol 2mol 2mol
注意:
1,平均分子量的计算方法
2,化学平衡的标志(等速标志)
(1)不同物质要用方程式计量数换算成同种物质
(2)如果是方程式同侧的物质,"词性"必须相反(指
"消耗"和"生成");如是异侧物质,"词性"必须
相同。
等效平衡规律、判断及应用
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(B )
(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
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,D )
(A)2P1>P2 (B) 2P12 (C) 2P1=P2 (D) P2 >P1
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,再根据平衡移动原理,对结果进行分析。
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等效平衡
(1)概念:在一定条件下,同一可逆反应的两个不同的起始状态(一般是各组分起始加入量不同)分别达到平衡时,同种组分的含量都相同,这样的两个平衡叫等效平衡。
(2)规律:
①对于一般的可逆反应,在定温定容的条件下,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数比例换算成同一半边的物质的物质的量(终态假设)与原平衡相同,这样的平衡就是等效平衡。
②在定温定容的条件上,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡即是等效平衡。
③在同温同压条件下,改变起始时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量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。
[例题]一定温度下,将amolPCl5气体通入容积不变的反应器中,达平衡:
PCl5(g) PCl3 + Cl2,测得平衡混合气体压强为P1;此时再向反应器中通入amolPCl5气体,在温度不变的条件下达到平衡,测得平衡混合气体的压强为P2,则:
A.2P1 = P2 B.2P1 > P2 C.2P1 < P2 D.无法确定
[解析]上述变化可表示为:
在(P、V、T)条件下,amolPCl5气体达到平衡Ⅰ(P1、V、T);
在(2P、V、T)条件下,2amol PCl5气体达到平衡Ⅱ(P2、V、T)可看作:
在(P、2V、T)条件下,2amolPCl5气体达到平衡Ⅲ(P1、2V、T)(显然Ⅰ、Ⅲ等效);再由平衡Ⅲ(P1、2V、T)增压使之移动至平衡平衡Ⅱ(P2、V、T),平衡向左移动,故P2 < 2P1 答案为B
[例题]恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3L气体A和2L气体B,发生如下反应:3A(g) + 2B(g) xC(g) + yD(g),达到平衡时,C的体积分数为m%,若维持温度和压强不变,将0。
6LA、0。4LB、4LC和、0。8LD作为起始物质充入容器内,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则C、D的计量数分别为多少?
[解析]由题意得:两次平衡为等效平衡。
由终态假设可知:0。6LA、0。4LB全部进行反应可得到0。2xLC、0。2yD,则有:
4 + 0。 2x = x
0。8+0。2y=y
解之得:x=5
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