化学等效平衡规律探究

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1、化学等效平衡规律探究西安市庆安中学王昆章一、等效平衡概念化学平衡状态与条件息息相关，而与建立平衡的途径无关。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数（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。切记的是组分的百分数相同，包括体积分数、物质的量分数或质量百分数，而不仅仅是指浓度相同，因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。二、等效平衡规律规律Ⅰ：恒温恒容条件下

2、1.恒温恒容时，对一般的可逆反应，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，反应物（或生成物）中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡。此时一般不考虑反应本身的特点，计算的关键是换算到同一边后各组分要完全相同。【范例1】定温定容下，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后，N2的体积分数都相等，请填写下面的空格。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：1　30a等效于（投料2）/mol：

3、0等效于（投料3）/mol：4/3等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：、。【解答】换算的基本思路是：将最初的投料方式看成起始量，其它的投料方式看成由起始量经过反应而得来。即根据已知的一个量求出各组分消耗或生成的量，然后由起始量减去消耗的量或加上生成的量，就可得到其它投料方式中各组分的值。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)平衡时n（NH3）/mol起始量（投料1）/mol：1　30a等效于（投料2）/mo

4、l：0x1y1n1(平)等效于/mol：0＋y1/2x1＋3y1/20等效于（投料3）/mol：x2y24/3n2(平)等效于/mol：x2＋×y2＋0等效于（投料4）/mol：abcn3(平)等效于/mol：a＋c/2b＋3c/20根据换算到同一边时，反应物（或生成物）中同一组分的物质的量与起始量完全相同，得0＋y1/2＝1，x1＋3y1/2＝3，得x1＝0，y1＝2，n1(平)＝ax2＋2/3＝1，y2＋2＝3，得x2＝1/3，y2＝1，n2(平)＝aa＋c/2＝1，b＋3c/2＝3，n3(

5、平)＝a。所以a、b、c取值必须满足的一般条件为：a＋c/2＝1，b＋3c/2＝3。2.恒温恒容时，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，即互为等效平衡。此时的反应特点是无体积变化，计算的关键是换算到同一边后各组分只需要物质的量之比相同即可。在具体分析中，有两种情况需要注意：①最初投料方式与化学方程式计量系数比不一致时。【范例2】定温定容下，可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)按

6、下列四种不同投料方式达到平衡后，H2的体积分数都相等，请填写下面的空格。H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时n（HI）/mol起始量（投料1）/mol：120a等效于（投料2）/mol：01等效于（投料3）/mol：01等效于（投料4）/mol：abca、b、c取值必须满足的一般条件是。【解答】H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时n（HI）/mol起始量（投料1）/mol：120a等效于（投料2）/mol：0x1n1(平)等效于/mol：0＋1/2x＋1/20等效于（投料3）/mol：0

7、1yn2(平)等效于/mol：0＋y/21＋y/20等效于（投料4）/mol：abc等效于/mol：a＋c/2b＋c/20根据换算到同一边后只需要各组分物质的量之比与起始量相同，得，x＝；平衡时：，得n1(平)＝a/2，y＝2；平衡时：，得n2(平)＝aa、b、c取值必须满足的一般条件是：，得b＝2a＋c/2②最初投料方式与化学方程式计量系数比一致时。【范例3】定温定容下，可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)按下列四种不同投料方式达到平衡后，H2的体积分数都相等，请填写下面的空格。H2(g

8、)+I2(g)2HI(g)平衡时n（HI）/mol起始量（投料1）/mol：110a等效于（投料2）/mol：0等效于（投料3）/mol：1.5等效于（投料4）/mol：1【解答】H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡时n（HI）/mol起始量（投料1）/mol：110a等效于（投料2）/mol：0x1y1n1(平)等效于/mol：0＋y1/2x1＋y1/20等效于（投料3）/mol：x21.5y2n2(平)等效于/mol：x2＋y2/21.5＋y2/20等效于（投料4）/mol：x3y31n3