高中化学等效平衡问题的解题技巧
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
关于概念的理解:
ﻩ(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压.
ﻩ(2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同:“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同。
(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到相同的平衡状态。
ﻩ等效平衡的条件和判断:
ﻩ(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
ﻩ(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
ﻩ不同条件下的等效平衡问题:
,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。
ﻩ如:按下列三条途径,在恒温、恒容下建立的平衡等效
ﻩ3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)
Ⅰ3mol1mol0
ﻩⅡ002mol
ﻩⅢabc
Ⅲ中,应满足:b+c/2=1,a+3c/2=3.
ﻩ例1。一可逆反应:2A(g)+3B(g)=xC(g)+4D(g),若按下列两种配比,在同温、同体积的密闭容器中进行反应.
ﻩ有
ﻩ(1),,1。2molC,2。4molD
ﻩ(2),2.1molB,0.6molC,
ﻩ达到平衡后,C的质量分数相同,则x的值为()
A.1B.2C。3D。4
解析:因为在等温、等容下平衡时,C的质量分数相同,则属于同一平衡状态,变化的A、B、C、D的物质的量之比为:∶0。9∶∶1。2=2∶3∶2∶4。故选B项.
ﻩ2。在恒温、恒压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学方程式系数比换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同,两平衡等效。
如:按下列三条途径建立的平衡为等效平衡
ﻩ3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)
Ⅰ3mol1mol0mol
ﻩⅡ0mol0mol2mol
ﻩⅢ3nmolnmolx(x≥0)mol
小结:若恒温、恒容,则3n+3x/2=3,n+x/2=1;若恒温、恒压,则(3n+3x/2):(n+x/2)=3:1即可。
例2。在恒温、恒压下
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