关于等效平衡的若干问题及其解决途径

关于等效平衡的若干问题及其解决途径

“等效平衡”是指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”）,其核心是“各同种物质的含量相同”。 “等效平衡”常见的有恒温恒压和恒温恒容两种情形，其口诀可概括为：等压比相等；等容量相等，但若系（气体系数）不变，可为比相等【三种情况前提：等T】。

加入2molA，2molB体积为ＶＬ，恒温恒压时，再加入2molA，2molB体积则变为2ＶＬ，可见，A、B的起始量均为4mol时就相当于是两个A、B的起始量均为2mol在同等条件下的叠加，平衡时，各同种物的浓度相同，转化率相同，平均摩尔质量和密度也相同。

结论：对于气体，在相同温度下，各物质的量等比例增大（或缩小），又压强不变，则体积等比例增大（或缩小），各物质的量浓度不变，两平衡等效。⑵若a=0.5，则b= _______ ，c=_______；

⑶写出a、b、c应满足的关系式（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）：__________ ，____________。

（2） 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) 始 2 1  0 始′ 0.5  b c 

变 1.5  1—b c  将三步计算模式（始、变、平）改变为“变形三步”模式（始、始′、变），用于“等效平衡”可简化计算。

（3）同理 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)始 2  1   0始′ ａ  ｂ   ｃ

变 2－ａ1－ｂ  ｃ ∴ａ＋ｃ＝2， 2ｂ＋ｃ＝2

[思考]若将上述问题中的容积固定容器改成压强不变容器，同样回答上述问题（第3小问括号内文字去掉），则情形又如何？（参考答案：①c＞0；② b=0.25，c≥0；③a：b=2：1，c≥0或a=b=0，c＞0）

对于等容，物质的量等比例缩小（或增大），压强变化，如果气体系数反应前后相等，平衡不移动，则仍为等效平衡。

（2）先极值转换，再用比例计算。

H2(g) + Br2(g) 2HBr(g)

始 x y 1

变 0.5 0.5 1 （极值转换）

始′ x +0.5 y +0.5 0

则有 x +0.5=0.5 ，y +0.5=1 （和①为等同平衡，等同平衡必为量相等）

∴ x=0， y=0.5

（3）设起始状态时HBr的物质的量为x，平衡时HBr的物质的量为y，

H2(g) + Br2(g) 2HBr(g)

始 n m x

变 0.5x 0.5x x （极值转换）

始′ n+0.5x m+0.5x 0

变′ 0.5y 0.5y y

平 n+0.5x—0.5y m+0.5x—0.5y y（n+0.5x—0.5y）∶（m+0.5x—0.5y）∶y =（1—0.5a）∶（2—0.5a）∶a

∴x=2（m-2n）， y=（m-n）a

温度恒定时，对于等容，物质的量等比例增大，压强变化， [思考]若将例1中的压强不变容器改成容积固定容器，同样分析4个选项，则情形又如何？（参考答案：ACD）

总的说来，等效平衡实际上可分为三小块进行分析，能正确理解、分析上述三个例题则此类问题均可迎刃而解。在理解等效平衡原理的基础上，在实际解题中也可依据其口诀“等压比相等；等容量相等，但若系（气体系数）不变，可为比相等”简化分析过程，提高解题速度。