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例释化学等效平衡的判断与应用
孟令宝
(霍邱城关中心学校安徽霍邱 237400)
化学平衡是历年来高考的重点和热点,而化学平衡中的“等效平衡”是化学平衡中的难点,若能洞悉各类“等效平衡”的有关问题,那么有关化学平衡的问题也就迎刃而解了。如何判断与应用等效平衡呢?笔者结合个人多年的教学实践进行一些探讨,力求有所突破。
一等效平衡的的含义
化学平衡状态的建立与条件有关,与途径无关。对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)进行反应,只要达到平衡时相同组分在各混合物中的百分含量(体积、物质的量或质量分数)相等,这样的化学平衡即互称为等效平衡。
等效平衡包括两种情况,一是两个平衡状态完全相同的等同平衡,二是同种物质的百分含量相同,但其物质的量等不同的两个平衡体系。
二等效平衡的判断规律和特征
平衡判断规律
平衡特征
实例
恒温
恒容
条件
对一般的可逆反应,不同的投料方式(即从正反应、逆反应或从中间状态开始)如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,反应物(或生成物)中同一组分的物质的量完全相同,则两平衡体系互为等同平衡
平衡时,每种物质的物质的量、浓度和百分含量者对应相同
定温定容,N2(g)  + 3H2(g)  2NH3(g)起始加入1molN2与3molH2 所达到平衡状态与起始加入2molNH3所达到平衡状态互为“等效平衡”。起始加入2molNH3换算到同一边时与1molN2与3molH2等同
对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,不同的投料方式如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同,即两平衡体系互为等效平衡。
平衡时,每种物质的百分含量(体积、平衡转化率、物质的量分数或质量分数)对应相同,物质的量等倍数的增大或减少
在个密闭容器内,保持温度为423K,同时向A、B两容器中分别加入2 mol、4 mol HI,待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后,HI的平衡转化率相等,A、B两容器中的平衡可视为等效平衡。
恒温
恒压
条件
可逆反应以不同的投料方式进行反应,如果根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,只要反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同,即互为等效平衡。
平衡时,每种物质的百分含量(体积、平衡转化率、物质的量或质量分数平衡转化率)对应相同,物质的量等倍数的增大或减少
在恒温恒压时,对于可逆反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),向A容器中加入2molA 、2molB所达到平衡体系与向B容器中加入2molC、 6molD所达到平衡体系,两者互为等效平衡。因为根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时,反应物(或生成物)中各组分的物质的量的比例相同
等效平衡的判断方法可从两个角度进行,从判断规律和平衡时表现出的特征判断,具体归纳如下:对于反应aA(g)+bB((g)+dD(g)等效平衡的判断规律和特征的描述如附表所示。
三等效平衡的应用`
1互为等效平衡的常规判断
例1 mol mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡时SO3