等效平衡原理及规律

等效平衡原理及规律

一、等效平衡

等效平衡是指在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,起始加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡状态时,如果两个平衡中同种物质的百分含量相同(体积分数或物质的量分数)则这样的两个平衡称为等效平衡。

在等效平衡中,有一类特殊的平衡,不仅任何相同组分X的含量(体积分数、物质的量分数)均相同,而且相同组分的物质的量均相同,这类等效平衡又称为等同平衡。等同平衡是等效平衡的特例。

如,常温常压下,可逆反应:

2SO2 + O2 2SO2

①2mol 1mol 0mol

②0mol 0mol 2mol

③0.5mol 0.25mol 1.5mol

①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①),因此三者为等效平衡

二、等效平衡规律

判断是否建立等效平衡,根据不同的特点和外部条件,有以下几种情况:

①在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体体积不等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数之比,换算成化学方程式同一边的物质,如果换算后的各物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。此时,各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同,亦称为等同平衡。

②在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体体积不变的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,通过极值转化成化学方程式的同一边的物质,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效。此时,各组分的浓度,反应速率等分别不同于原平衡,而各组分的百分含量相同。

③在恒温、恒压下,不论反应前后气体分子数是否发生改变,改变起始时加入物质的物质的量,根据化学方程式的化学计量数换算成同一则物质的物质的量只要物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。此时的情形与(2)相似。

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