文档介绍：等效平衡的应用
摘要:化学平衡是高中化学教学中的难点和重点,特别是向平衡体系中再加入参与反应的物质,又达到新的平衡。分析从原平衡到新平衡,各物质的百分数(体积分数和质量分数)和转化率、浓度、压强的变化时,对学生来说是个很难的问题,如果利用等效平衡原理建立等效平衡过程进行分析,问题就会变得很简单。
关键词: 等效平衡百分数转化率

在同一温度下,对同一个可逆反应,起始时加入方法不同,只加反应物、只加生产物或反应物和生成物同时加入,达到平衡时,每种物质的百分数(体积分数和质量分数)相等。则这几种不同的加入达到的平衡互为等效平衡。如H2 + I2 2HI

起: 1 1 0 起: 0 0 2 起:0 0 4
转: 转: 转:
平: 平: 平:
在H2 + I2 2HI中,前两个只加入1mol H2和1mol I2与只加2mol HI在相同条件下最终达到平衡时,两个平衡互为完全等效:不仅百分数相同 H2 % , %, HI都为79%,而且物质的量也相同:H2 , , ;前面两种和后面一种达到平衡时互为等比等效:各物质对应百分数相同 H2 % , %, HI都为79%,但是物质的量不相同,各物质对应成比例增大一倍。
等比等效平衡:平衡只有百分数相同,物质的量成比例
完全等效平衡:百分数和物质的量都相同

等效平衡有三类,等温等容下的完全等效、等温等容下的等比等效平衡和等温等压下的等比等效平衡

判断等温等容完全等效的方法很简单,把加入的物质利用极值法完全转化为生成物,比较是否完全相同,则为等效平衡。例如:在概念中的例子H2 + I2 2HI中,把第二种加入法2mol HI完全转化为H2 和 I2 ,2molHI可以完全转化为1mol H2和1mol I2与第一种加入法完全相同,则两种加入法完全等效达到平衡时百分数和物质的量完全相同。

判断等温等容下的等比等效反应分两步:(1)把不同的加入法利用极值法全部转化为生成物,看反应物是否成比例增大或者减小,如果不是则不是等效平衡,如果是则看(2)判断方程式前后气体系数和是否相等,如果相等则为等比等效。
例如2A(g)+B(g) 3C(g)+D(?) 在等温等容条件下有五种不同的加入法,现在要比较这五种加入法达到平衡时,是否为等效平衡(不同的加入法,达到平衡同种物质百分数是否相同)。
方法:先把不同的加入法利用极值法把物质全部转化为生成物,如表1(极值后达到的平衡与极值前达到的平衡完全等效),如果相等则为完全等效,如果不相同,但成比例,则讨论
表一极值转化后数据对比表
处加入
A
B
C
D
转化后
A
B
C
D
1
2mol
1mol
0
0
极值法转化
2mol
1mol
0
0
2
4mol
2mol
0
0
4mol
2mol
0