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等同平衡和等效平衡

等同平衡和等效平衡

摘要:化学平衡是高中化学教学中的难点。同一个化学平衡状态既可以从正反应方向开始,也可以从逆反应方向开始,还可以从两个方向同时开始。由此衍生出了等效平衡。大多教学参考资料都分为了三种等效平衡类型,笔者认为更加确切地应当是一种等同平衡和两种等效平衡。

关键词:等同平衡;等效平衡;化学平衡

详见如下:

等同平衡(外界条件一定时,将不同的投料方式按照方程式的化学计量数换算成同一边的物质,若对应相等,则视为等同平衡。达到平衡时,同种物质的含量对应相等。)

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

投料方式①2 mol1 mol0

投料方式②002 mol

投料方式③1 mol0.5 mol1 mol

平衡状态0.4 mol0.2 mol1.6 mol

思考:当起始投料方式为a mol SO2、b mol O2、c mol SO3,试求a与c的关系,b与c的关系。

(答案:a+c=2b+0.5c=1)

等效平衡Ⅰ(恒温、恒压条件下,将不同的投料方式按照方程式的化学计量数换算成同一边的物质,若对应成比例,则视为等效平衡。达到平衡后,同种物质的百分含量相等且物质的量对应成比例。)

N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)

投料方式①1 mol3 mol0

投料方式②004 mol

投料方式③2 mol6 mol2 mol

N2(g) +3H2(g)2NH3(g)

①平衡后0.9 mol2.7 mol0.2 mol

②平衡后1.8 mol5.4 mol0.4 mol

③平衡后2.7 mol8.1 mol0.6 mol

思考:當起始投料方式为a mol N2、b mol H2、c mol NH3 的话,试求a、b与c的关系,①和③两个投料方式达到化学平衡后,氨气的物质的量分数分别是、,两个恒容、密闭容器的体积之比是。

(答案:(a+0.5c)∶(b+1.5c)=1∶35.3% 5.3%1∶3)

等效平衡Ⅱ(恒温、恒容条件下,对于反应前后气体体积相等的可逆反应,将不同的投料方式按照方程式的化学计量数换算成同一边的物质,若对应成比例,则视为等效平衡。达到平衡后,同种物质百分含量相等且物质的量对应成比例。)

H2(g)+I2(g)2HI(g)

投料方式①2 mol1 mol0

投料方式②4 mol2 mol0

投料方式③10 mol020 mol

H2(g) +I2(g) 2HI(g)

①平衡后1.4 mol0.4 mol1.2 mol

②平衡后2.8 mol0.8 mol2.4 mol

③平衡后14 mol4 mol12 mol

思考:当起始投料方式为a mol H2、b mol I2、c mol HI,试求a、b、c之间的关系。①和②两个投料方式达到化学平衡后,氢气的体积分数分别是、,两个恒压、密闭容器的压强之比为。

(答案:(a+0.5c)∶(b+0.5c)=2∶146.7%46.7%1∶2)

在实际的教学过程中,学生所遇到的化学平衡的移动、转化率的比较、平衡混合体系某组分的百分含量比较等问题均可能涉及该知识。若对以上的三种情况理解透彻,区分清楚,那么遇到类似的问题就一定能对号入座,顺利找到正确答案。

作者简介:李海军,山西省晋城市第一中学校。endprint

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