化学问题
化学平衡中的等效平衡是怎么回事啊？
全部回答
“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志，但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。如何突破这一难点，让学生不仅易于掌握，而且能灵活应用，就成为教学研究的一个重要课题。
本文结合我们多年的教学实践进行一些探讨，力求有所突破。 一、难点分类 “等效平衡”的教学难点：一是“等效平衡”概念，在相同条件下的同一可逆反应里，建立的两个或多个化学平衡中，各同种物质的含量相同，这些化学平衡均属等效平衡（包括“等同平衡”）。
关键是“各同种物质的含量相同”；二是“等效平衡”在恒温恒容条件下的应用；三是在恒温恒压条件下的应用；四是在计算中的应用。 二、难点分散渗透 为了突破难点，我们在教学中将上述难点分散渗透在三节课中。
1．先渗透“等效平衡”概念，并举例让学生学会判断哪些属于等效平衡，哪些不属于等效平衡。 再讨论第一类：在恒温恒容条件下的应用。 例1．恒温恒容：（1）Ａ容器中加入1ｇＳＯ２和1ｇＯ２反应达到平衡，ＳＯ２的转化率为ａ％，另一同温同容的Ｂ容器中加入2ｇＳＯ２和2ｇＯ２反应达到平衡，ＳＯ２的转化率为ｂ％，则ａ％____________ｂ％。
（2）2ＨＩ Ｈ２＋Ｉ２（气）平衡，增大HI的物质的量，平衡____________移动，新平衡后HI的分解率____________，HI的体积分数____________。 （3）Ｎ２Ｏ４ 2ＮＯ２平衡，减少Ｎ２Ｏ４的物质的量，平衡____________移动，Ｎ２Ｏ４的转化率____________，Ｎ２Ｏ４的体积分数____________，ＮＯ２的体积分数____________。
分析：（1）同温： ①Ｂ和Ｃ是“等效的” ②Ａ Ｃ Ａ变为Ｂ也相当于加压。 Ｂ容器相当于加压，平衡正向移动，更多的ＳＯ２和Ｏ２转化为ＳＯ３，ａ％＜ｂ％。
（2）（ａ）判断平衡移动：增大反应物HI浓度，平衡正移（或反应物HI浓度增大，ｖ正增大，ｖ正＞ｖ逆，说明平衡正向移动）。理解：加入HI原平衡被破坏，新加入的HI又分解为H２和I２，即正向移动（注意：不能得出HI分解率增大的结论）。
（ｂ）判断含量变化和分解率变化：同温下，比如原起始时1ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），现起始时相当于2ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），相当于加压，分别达到平衡，两平衡中HI的分解率相同，同种物的含量相同，HI分解率不变，体积分数不变。
（3）减小反应物Ｎ２Ｏ４浓度，平衡逆向移动（或反应物Ｎ２Ｏ４浓度减小，ｖ正减小，ｖ正＜ｖ逆，说明平衡逆向移动）。 理解：原平衡破坏，小部分ＮＯ２又化合生成Ｎ２Ｏ４（注意：不能得出Ｎ２Ｏ４的转化率如何变化的结论）。
结论：（1）判断平衡移动：应用浓度改变对平衡的影响来判断。 （2）判断含量变化和转化率变化：恒温恒容条件下，若反应物只有一种，增大（或减小）此物的量，相当于加压（或减压）来判断；若反应物不止一种，同倍数增大（或减小）各反应物的量，相当于加压（或减压）来判断。
2．先练习巩固上次的思路，再讨论第二类：在恒温恒压条件下的应用。 例2．恒温恒压： （1）加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２达到平衡，Ｎ２体积分数为ａ％，Ｎ２转化率为ｂ％；若再加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２，平衡正向移动，新平衡后Ｎ２体积分数为ａ％，Ｎ２转化率为ｂ％；若减少0。
5ｍｏｌＮ２和1。5ｍｏｌＨ２，平衡逆向移动，新平衡后Ｎ２体积分数为ａ％，Ｎ２转化率为ｂ％，平均摩尔质量不变。 （2）Ｈ２＋Ｉ２（气） 2ＨＩ，加入1ｍｏｌＨ２和2ｍｏｌＩ２（气）达到平衡，若H２减少0。
5 ｍｏｌ，Ｉ２减少1ｍｏｌ，平衡逆向移动，各物质含量不变。 分析：（ａ）判断平衡移动（略）。 （ｂ）恒温恒压，若1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２达到平衡时为ＶＬ，则又加1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２达到平衡时为2ＶＬ，各同种物的浓度相同，是等效的，转化率相同，各同种物的含量相同，平均摩尔质量相同。
结论：恒温恒压条件下，只要保持相当于两反应物的物质的量之比为定值（可以任意扩大或缩小），即各同种物的物质的量浓度相同，均是等效关系。 3．第三次渗透是在可逆反应计算学习以后，学生已学会应用极限法和三步计算模式，再讨论第三类：“等效平衡”在计算中的应用。
三、探求简便方法 如果求得简便易懂的方法，难点不攻自破。我们将三步计算模式（始、变、平）改变为“变形三步”模式（始、变、始′），用于“等效平衡”的计算非常简单易学。 关键是理解其中“平”变为“始′”，所以“变形三步”中的“始”与“始′”是等效关系。
例3．在一定温度下，把2ｍｏｌＳＯ２和1 ｍｏｌＯ２通过一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2ＳＯ２＋Ｏ２ 2ＳＯ３。当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。 现在该容器中，维持温度不变，令ａ，ｂ，ｃ分别代表初始加入ＳＯ２，Ｏ２，ＳＯ３的物质的量。
如果ａ，ｂ，ｃ取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同，请填写下列空白： （1）若ａ＝0，ｂ＝0，则ｃ＝_____________； （2）若ａ＝0．5，则ｂ＝_____________和ｃ＝_____________； （3）若ａ，ｂ，ｃ取值必须满足的一般条件是（请用两方程式表示，其中一个只含ａ和ｃ，另一个只含ｂ和ｃ）_____________。
分析：均是等效平衡关系。 解：（1）ｃ＝2 （2）2ＳＯ２＋Ｏ２ 2ＳＯ３ 始 2 1 0 变 1．5 0．75 1．5 ｂ＝0．25 始′ 0．5 0．25 1．5 ｃ＝1．5 （3）2ＳＯ２ ＋ Ｏ２ 2ＳＯ３ 始 2 1 0 变 2－ａ1－ｂ ｃ 始′ ａ ｂ ｃ （2－ａ）／ｃ＝2／2 ａ＋ｃ＝2 （1－ｂ）／ｃ＝1／2 2ｂ＋ｃ＝2 恒温恒压时，必须用物质的量浓度的值代入计算。
例4．某恒温恒容的密闭容器充入3ｍｏｌＡ和2ｍｏｌＢ，反应：3Ａ（气）＋２Ｂ（气） ｘＣ（气）＋ｙＤ（气）达到平衡时Ｃ的体积分数为ｍ％。若将0。6ｍｏｌＡ，0。
4ｍｏｌＢ，4ｍｏｌＣ，0。8ｍｏｌＤ作为起始物充入，同温同容下达到平衡时Ｃ的体积分数仍为ｍ％，则ｘ＝_____________，ｙ＝_____________。 解：3Ａ＋ 2Ｂ ｘＣ＋ｙＤ 始 3 2 0 0 变3－0．6 2－0．4 4 0。
8 始′0．6 0．4 40。8 （3－0。6）／4＝（3／ｘ） ｘ＝5 （4／0。8）＝（ｘ／ｙ） ｙ＝1 应用上述方法教学后，绝大部分学生认为：思路清晰、方法易学、有钻研兴趣。
学生作业和测试结果均是做题快，准确度高。 。
本文结合我们多年的教学实践进行一些探讨，力求有所突破。 一、难点分类 “等效平衡”的教学难点：一是“等效平衡”概念，在相同条件下的同一可逆反应里，建立的两个或多个化学平衡中，各同种物质的含量相同，这些化学平衡均属等效平衡（包括“等同平衡”）。
关键是“各同种物质的含量相同”；二是“等效平衡”在恒温恒容条件下的应用；三是在恒温恒压条件下的应用；四是在计算中的应用。 二、难点分散渗透 为了突破难点，我们在教学中将上述难点分散渗透在三节课中。
1．先渗透“等效平衡”概念，并举例让学生学会判断哪些属于等效平衡，哪些不属于等效平衡。 再讨论第一类：在恒温恒容条件下的应用。 例1．恒温恒容：（1）Ａ容器中加入1ｇＳＯ２和1ｇＯ２反应达到平衡，ＳＯ２的转化率为ａ％，另一同温同容的Ｂ容器中加入2ｇＳＯ２和2ｇＯ２反应达到平衡，ＳＯ２的转化率为ｂ％，则ａ％____________ｂ％。
（2）2ＨＩ Ｈ２＋Ｉ２（气）平衡，增大HI的物质的量，平衡____________移动，新平衡后HI的分解率____________，HI的体积分数____________。 （3）Ｎ２Ｏ４ 2ＮＯ２平衡，减少Ｎ２Ｏ４的物质的量，平衡____________移动，Ｎ２Ｏ４的转化率____________，Ｎ２Ｏ４的体积分数____________，ＮＯ２的体积分数____________。
分析：（1）同温： ①Ｂ和Ｃ是“等效的” ②Ａ Ｃ Ａ变为Ｂ也相当于加压。 Ｂ容器相当于加压，平衡正向移动，更多的ＳＯ２和Ｏ２转化为ＳＯ３，ａ％＜ｂ％。
（2）（ａ）判断平衡移动：增大反应物HI浓度，平衡正移（或反应物HI浓度增大，ｖ正增大，ｖ正＞ｖ逆，说明平衡正向移动）。理解：加入HI原平衡被破坏，新加入的HI又分解为H２和I２，即正向移动（注意：不能得出HI分解率增大的结论）。
（ｂ）判断含量变化和分解率变化：同温下，比如原起始时1ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），现起始时相当于2ｍｏｌＨＩ（ＶＬ），相当于加压，分别达到平衡，两平衡中HI的分解率相同，同种物的含量相同，HI分解率不变，体积分数不变。
（3）减小反应物Ｎ２Ｏ４浓度，平衡逆向移动（或反应物Ｎ２Ｏ４浓度减小，ｖ正减小，ｖ正＜ｖ逆，说明平衡逆向移动）。 理解：原平衡破坏，小部分ＮＯ２又化合生成Ｎ２Ｏ４（注意：不能得出Ｎ２Ｏ４的转化率如何变化的结论）。
结论：（1）判断平衡移动：应用浓度改变对平衡的影响来判断。 （2）判断含量变化和转化率变化：恒温恒容条件下，若反应物只有一种，增大（或减小）此物的量，相当于加压（或减压）来判断；若反应物不止一种，同倍数增大（或减小）各反应物的量，相当于加压（或减压）来判断。
2．先练习巩固上次的思路，再讨论第二类：在恒温恒压条件下的应用。 例2．恒温恒压： （1）加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２达到平衡，Ｎ２体积分数为ａ％，Ｎ２转化率为ｂ％；若再加入1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２，平衡正向移动，新平衡后Ｎ２体积分数为ａ％，Ｎ２转化率为ｂ％；若减少0。
5ｍｏｌＮ２和1。5ｍｏｌＨ２，平衡逆向移动，新平衡后Ｎ２体积分数为ａ％，Ｎ２转化率为ｂ％，平均摩尔质量不变。 （2）Ｈ２＋Ｉ２（气） 2ＨＩ，加入1ｍｏｌＨ２和2ｍｏｌＩ２（气）达到平衡，若H２减少0。
5 ｍｏｌ，Ｉ２减少1ｍｏｌ，平衡逆向移动，各物质含量不变。 分析：（ａ）判断平衡移动（略）。 （ｂ）恒温恒压，若1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２达到平衡时为ＶＬ，则又加1ｍｏｌＮ２和3ｍｏｌＨ２达到平衡时为2ＶＬ，各同种物的浓度相同，是等效的，转化率相同，各同种物的含量相同，平均摩尔质量相同。
结论：恒温恒压条件下，只要保持相当于两反应物的物质的量之比为定值（可以任意扩大或缩小），即各同种物的物质的量浓度相同，均是等效关系。 3．第三次渗透是在可逆反应计算学习以后，学生已学会应用极限法和三步计算模式，再讨论第三类：“等效平衡”在计算中的应用。
三、探求简便方法 如果求得简便易懂的方法，难点不攻自破。我们将三步计算模式（始、变、平）改变为“变形三步”模式（始、变、始′），用于“等效平衡”的计算非常简单易学。 关键是理解其中“平”变为“始′”，所以“变形三步”中的“始”与“始′”是等效关系。
例3．在一定温度下，把2ｍｏｌＳＯ２和1 ｍｏｌＯ２通过一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2ＳＯ２＋Ｏ２ 2ＳＯ３。当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。 现在该容器中，维持温度不变，令ａ，ｂ，ｃ分别代表初始加入ＳＯ２，Ｏ２，ＳＯ３的物质的量。
如果ａ，ｂ，ｃ取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同，请填写下列空白： （1）若ａ＝0，ｂ＝0，则ｃ＝_____________； （2）若ａ＝0．5，则ｂ＝_____________和ｃ＝_____________； （3）若ａ，ｂ，ｃ取值必须满足的一般条件是（请用两方程式表示，其中一个只含ａ和ｃ，另一个只含ｂ和ｃ）_____________。
分析：均是等效平衡关系。 解：（1）ｃ＝2 （2）2ＳＯ２＋Ｏ２ 2ＳＯ３ 始 2 1 0 变 1．5 0．75 1．5 ｂ＝0．25 始′ 0．5 0．25 1．5 ｃ＝1．5 （3）2ＳＯ２ ＋ Ｏ２ 2ＳＯ３ 始 2 1 0 变 2－ａ1－ｂ ｃ 始′ ａ ｂ ｃ （2－ａ）／ｃ＝2／2 ａ＋ｃ＝2 （1－ｂ）／ｃ＝1／2 2ｂ＋ｃ＝2 恒温恒压时，必须用物质的量浓度的值代入计算。
例4．某恒温恒容的密闭容器充入3ｍｏｌＡ和2ｍｏｌＢ，反应：3Ａ（气）＋２Ｂ（气） ｘＣ（气）＋ｙＤ（气）达到平衡时Ｃ的体积分数为ｍ％。若将0。6ｍｏｌＡ，0。
4ｍｏｌＢ，4ｍｏｌＣ，0。8ｍｏｌＤ作为起始物充入，同温同容下达到平衡时Ｃ的体积分数仍为ｍ％，则ｘ＝_____________，ｙ＝_____________。 解：3Ａ＋ 2Ｂ ｘＣ＋ｙＤ 始 3 2 0 0 变3－0．6 2－0．4 4 0。
8 始′0．6 0．4 40。8 （3－0。6）／4＝（3／ｘ） ｘ＝5 （4／0。8）＝（ｘ／ｙ） ｙ＝1 应用上述方法教学后，绝大部分学生认为：思路清晰、方法易学、有钻研兴趣。
学生作业和测试结果均是做题快，准确度高。 。
等效平衡
是指在一定条件下的可逆反应里,起始量不同,但达到平衡时任一相同组分的质量分数(或体积分数)均相等,这样分别建立起来的平衡互称为等效平衡
不同条件下的等效平衡
1。
对于一般可逆反应，在恒温、恒容条件下建立平衡，改变起始时加入物质的物质的量，如果能够按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同，则两平衡等效。 等同平衡 是一种特殊的等效平衡。
如果两个反应达到平衡时，各物质的体积分数、物质的量浓度、物质的量均对应相同，这种平衡就是等同平衡。如同时在等温等压（或同时在等温等容下）完成的反应 2SO2 + O2 = 2SO3 甲 2mol 1mol 0 乙 1。
6mol 0。8mol 0。4mol 显然同时在等温等压（或同时在等温等容下）完成1mol H2、1mol I2的反应，与2molHI的反应也属于等同平衡。总之，只要按可逆反应的化学计量数比换算成平衡式同一边物质的物质的量与原反应相同，它们同时在等温等压（或同时在等温等容下）达到的平衡就是等同平衡。
相似平衡 我们知道，对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物的三种量(初始量、变化量和平衡量)存在着一定的关系。 (1) 反应物和生成物的变化量始终是化学计量数之比的关系。
(2) 若果反应物的初始量是化学计量数之比关系，那么它们的变化量和平衡量都是化学计量数之比关系；若果反应物的初始量不是化学计量数之比关系，那么它们的平衡量也不是化学计量数之比关系。 (生成物也相同) 对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物存在着几组不同的的初始量时，若是符合标准态时存在前述相同平衡的规律及关系。
如果反应物的初始量不是化学计量数的倍数关系时，则存在以下关系： (1) 反应物及生成物的变化量始终是化学计量数关系。 (2) 如果反应物的两组初始量是倍数关系，则对应的变化量及平衡量也是倍数关系。
如果反应物的两组初始量不是倍数关系，则对应的平衡量也不会是倍数关系。(生成物也相同) 如果所给反应是一个反应前后气态物质总体积不变的反应，压强增大或减小不能使化学平衡移动；成倍地增加反应物或生成物的量，平衡状态也不会改变。
以上两种情况所涉及的某些平衡量间存在一定的对应关系。我们姑且把它叫做相似平衡。它们可能是相同平衡状态，但某些量存在倍数关系。 如果两个化学平衡状态相似，则应符合相似平衡原理(简称相似原理)。
相似平衡原理：对于两个相似平衡，各对应物质的平衡量的比值应相等。 或任一物质平衡时物质的量(或体积)百分含量相同。 参考的网站: 。
对于一般可逆反应，在恒温、恒容条件下建立平衡，改变起始时加入物质的物质的量，如果能够按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同，则两平衡等效。 等同平衡 是一种特殊的等效平衡。
如果两个反应达到平衡时，各物质的体积分数、物质的量浓度、物质的量均对应相同，这种平衡就是等同平衡。如同时在等温等压（或同时在等温等容下）完成的反应 2SO2 + O2 = 2SO3 甲 2mol 1mol 0 乙 1。
6mol 0。8mol 0。4mol 显然同时在等温等压（或同时在等温等容下）完成1mol H2、1mol I2的反应，与2molHI的反应也属于等同平衡。总之，只要按可逆反应的化学计量数比换算成平衡式同一边物质的物质的量与原反应相同，它们同时在等温等压（或同时在等温等容下）达到的平衡就是等同平衡。
相似平衡 我们知道，对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物的三种量(初始量、变化量和平衡量)存在着一定的关系。 (1) 反应物和生成物的变化量始终是化学计量数之比的关系。
(2) 若果反应物的初始量是化学计量数之比关系，那么它们的变化量和平衡量都是化学计量数之比关系；若果反应物的初始量不是化学计量数之比关系，那么它们的平衡量也不是化学计量数之比关系。 (生成物也相同) 对于一可逆反应达到平衡状态后，反应物及生成物存在着几组不同的的初始量时，若是符合标准态时存在前述相同平衡的规律及关系。
如果反应物的初始量不是化学计量数的倍数关系时，则存在以下关系： (1) 反应物及生成物的变化量始终是化学计量数关系。 (2) 如果反应物的两组初始量是倍数关系，则对应的变化量及平衡量也是倍数关系。
如果反应物的两组初始量不是倍数关系，则对应的平衡量也不会是倍数关系。(生成物也相同) 如果所给反应是一个反应前后气态物质总体积不变的反应，压强增大或减小不能使化学平衡移动；成倍地增加反应物或生成物的量，平衡状态也不会改变。
以上两种情况所涉及的某些平衡量间存在一定的对应关系。我们姑且把它叫做相似平衡。它们可能是相同平衡状态，但某些量存在倍数关系。 如果两个化学平衡状态相似，则应符合相似平衡原理(简称相似原理)。
相似平衡原理：对于两个相似平衡，各对应物质的平衡量的比值应相等。 或任一物质平衡时物质的量(或体积)百分含量相同。 参考的网站: 。
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