第2讲 等效平衡
一、知识要点
1.等效平衡的含义
在一定条件下(等温等容或等温等压),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.等效平衡的原理
由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因而,同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。
3.等效平衡的规律
条件 等效条件 结果
恒温恒容
(△n(g)≠0) 投料相同 两次平衡时各组分百分量、n、c均相同
恒温恒容
(△n(g)=0) 投料比相同 两次平衡时各组分百分量相同,n、c同比例变化
恒温恒压 投料比相同 两次平衡时各组分百分量、c相同,n同比例变化
二、典型例题
例1.已知在某温度下反应PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) 的平衡常数K=20,在体积均为
1L的密闭容器中分别按甲、乙、丙三种方式投料达平衡状态,回答下表问题:
容器 甲 乙 丙
投料 1 mol PCl3(g)
1 mol Cl2(g)
1 mol PCl5(g)
0.5 mol PCl3(g)
0.5 mol Cl2(g)
0.5mol PCl5(g)
n( PCl3)
α
( PCl3)
例2.判断下列投料方式与题干原平衡是否互为等效平衡
(1)恒温恒容、△n(g)≠0 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
内容
不同起始状态 起始状态各物质的物质的量/mol
SO2 O2 SO3
原平衡 2 1 0
甲 0 0 2
乙 4 2 0
丙 1 1 1
丁 a b 0
戊 a b c
(2)恒温恒容、△n(g)=0 H2(g)+I2(g) 2HI(g)
内容
不同起始状态 起始状态各物质的物质的量/mol
H2 I2 HI
原平衡 1 2 0
甲 2 4 0
乙 0 0.5 1
丙 a b 0
丁 a b c
(3)恒温恒压、△n(g)≠0 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
内容
不同起始状态 起始状态各物质的物质的量/mol
SO2 O2 SO3
原平衡 2 1 0
甲 0 0 2
乙 4 2 0
丙 1 1 1
丁 a b 0
戊 a b c
例3.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测
得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2+3H2 2NH3 kJ•mol )
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3