1.等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同。
2.等效平衡的类型
等效类型 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | |
条件 | 恒温、恒容 | 恒温、恒容 | 恒温、恒压 | |
起始投料 | 换算为方程式同一边物质,其“量”相同 | 换算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 | 换算为方程式同一边物质,其“量”符合同一比例 | |
对反应的要求 | 任何有气体参加的可逆反应 | 反应前后气体体积相等的反应 | 任何有气体参加的可逆反应 | |
平衡特点 | 质量分数w% | 相同 | 相同 | 相同 |
物质的量浓度c | 相同 | 成比例 | 相同(气体) | |
物质的量n | 相同 | 成比例 | 成比例 | |
质量m | 相同 | 成比例 | 成比例 | |
分子数N | 相同 | 成比例 | 成比例 | |
等效情况 | 完全等效 | 不完全等效 | 不完全等效 |
3.“中间态”法构建等效平衡
①构建等温等容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。
②构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。
4.等效平衡的判断
1.概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,称为化学平衡常数,用符号K表示。
2.表达式
不能把反应体系中固体、纯液体及稀溶液中水的浓度写入平衡常数表达式中。
但非水溶液中发生的反应,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写入平衡常数表达式中。
3.实例
4.意义
(1)K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。
(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
5.化学平衡常数的两大应用
6. 化学平衡常数的相关计算
“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时,要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量,按题目要求进行计算,同时还要注意单位的统一。
①明确三个量——起始量、变化量、平衡量
N2 + 3H2$\underset {高温、高压} {\stackrel {催化剂} {\rightleftharpoons}}$2NH3