作业帮什么情况下化学反应符合等效平衡?等效平衡有哪些特点?解题时注意什么?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/04/30 15:04:12
什么情况下化学反应符合等效平衡?等效平衡有哪些特点?解题时注意什么?
化学平衡状态的达到与化学反应途径无关.即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的,平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,也就是等效平衡.由上叙述可知,相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的,相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算,相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算,而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法.
条件
建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压.
①在恒温、恒容下
（方程式前系数之比不同时）只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡.两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等. （方程式前系数之比相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡.即两平衡的关系是相等关系.两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例.
②在恒温、恒压下
只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡.即两平衡的关系是相似关系.两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；两平衡中正与正,逆与逆速率各自对应成比例；而两平衡中各物质平衡时的物质的量 反应容器的体积 等对应成比例. 若实在无法理解 则可以借助理想气体状态方程考虑 PV=nRT P：压强 V：体积 n：物质的量 R：普适常量 T：热力学温度
等效平衡状态的分类和判断：
（1）恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效 （2）恒温恒容下,对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应,只要反应物（或生成物）的物质的量的之比与原平衡相同,两平衡等效 （3）恒温恒压下,改变起始加入物质的物质的量,只要按化学计量数,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效
注意事项:
1、平衡等效,转化率不一定相同
①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同.如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%；若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%. ②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同.如恒温恒压容器中发生反应2E(g) =2M(g)+ N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%；若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%.
2、平衡等效,各组分的物质的量不一定相同
①原料一边倒后,对应量与起始量相等的等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等. ②原料一边倒后,对应量与起始量不相等(它们的比不等于1)的等效平衡,平衡时各组分的物质的量不相等,但各组分的物质的量分数相等. 等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富,考察方式灵活,对思维能力的要求高,一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点.近年来,沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温,成为考察学生综合思维能力的重点内容,这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显.很多同学们在接触到这一问题时,往往有一种恐惧感,信心不足,未战先退.实际上,只要将等效平衡概念理解清楚,加以深入的研究,完全可以找到屡试不爽的解题方法. 等效平衡问题的解答,关键在于判断题设条件是否是等效平衡状态,以及是哪种等效平衡状态.要对以上问题进行准确的判断,就需要牢牢把握概念的实质,认真辨析.明确了各种条件下达到等效平衡的条件,利用极限法进行转换,等效平衡问题就能迎刃而解了.
条件
建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压.
①在恒温、恒容下
（方程式前系数之比不同时）只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡.两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等. （方程式前系数之比相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡.即两平衡的关系是相等关系.两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例.
②在恒温、恒压下
只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡.即两平衡的关系是相似关系.两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；两平衡中正与正,逆与逆速率各自对应成比例；而两平衡中各物质平衡时的物质的量 反应容器的体积 等对应成比例. 若实在无法理解 则可以借助理想气体状态方程考虑 PV=nRT P：压强 V：体积 n：物质的量 R：普适常量 T：热力学温度
等效平衡状态的分类和判断：
（1）恒温恒容下,改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等,则达平衡后与原平衡等效 （2）恒温恒容下,对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应,只要反应物（或生成物）的物质的量的之比与原平衡相同,两平衡等效 （3）恒温恒压下,改变起始加入物质的物质的量,只要按化学计量数,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效
注意事项:
1、平衡等效,转化率不一定相同
①若是从不同方向建立的等效平衡,物质的转化率一定不同.如在某温度下的密闭定容容器中发生反应2M(g)+ N(g)=2E(g),若起始时充入2molE,达到平衡时气体的压强比起始时增大了20%,则E的转化率是40%；若开始时充入2molM和1molN,达到平衡后,M的转化率是60%. ②若是从一个方向建立的等效平衡,物质的转化率相同.如恒温恒压容器中发生反应2E(g) =2M(g)+ N(g),若起始时充入2molE,达到平衡时M的物质的量为0.8mol,则E的转化率是40%；若开始时充入4molE,达到平衡后M的物质的量为1.6mol,则E的转化率仍为40%.
2、平衡等效,各组分的物质的量不一定相同
①原料一边倒后,对应量与起始量相等的等效平衡,平衡时各组分的物质的量相等. ②原料一边倒后,对应量与起始量不相等(它们的比不等于1)的等效平衡,平衡时各组分的物质的量不相等,但各组分的物质的量分数相等. 等效平衡问题由于其涵盖的知识丰富,考察方式灵活,对思维能力的要求高,一直是同学们在学习和复习“化学平衡”这一部分内容时最大的难点.近年来,沉寂了多年的等效平衡问题在高考中再度升温,成为考察学生综合思维能力的重点内容,这一特点在2003年和2005年各地的高考题中体现得尤为明显.很多同学们在接触到这一问题时,往往有一种恐惧感,信心不足,未战先退.实际上,只要将等效平衡概念理解清楚,加以深入的研究,完全可以找到屡试不爽的解题方法. 等效平衡问题的解答,关键在于判断题设条件是否是等效平衡状态,以及是哪种等效平衡状态.要对以上问题进行准确的判断,就需要牢牢把握概念的实质,认真辨析.明确了各种条件下达到等效平衡的条件,利用极限法进行转换,等效平衡问题就能迎刃而解了.