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>【原创】等效平衡原理与应用?2018/10/21 |
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教(学)案 |
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| 来 源： |
沈桂彬 |
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化学平衡状态只与起始物质和平衡条件有关。结合平衡移动原理，得出等效平衡三条规律，并举例说明其应用。
等效平衡原理与应用
江苏海安市曲塘中学 沈桂彬
一、等效平衡的含义与规律
在两个密闭容器中发生同一可逆反应：m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g)，当都达到化学平衡时，若两容器中同种成分的体积分数（φ）分别相等，则两平衡等效。对某可逆反应而言，化学平衡状态只与起始物质和平衡条件有关，而与可逆反应经过的途径无关。据此，结合具体可逆反应和平衡移动原理，通过图解建立平衡过程的方法，便容易得到下表中三条规律（图解过程略）。
规律 ①可逆反应 ②起始物质 ③平衡条件 ④等效平衡特征
⑴ 任意 按化学方程式
相互转化 同T 同V
（或同p） 相等：φ、n、c、w、ρ、p（或V）。
⑵ 任意 物质的量成比例
或转化后成比例 同T 同p 相等：φ、c、w、ρ。
成该比例：n、V。
⑶ 气体分子数
不变 物质的量成比例
或转化后成比例 同T 与V或p
无关 相等：φ、w。
成该比例：n。
同V时成该比例： c、ρ、p。
同p时c、ρ相等，V成该比例。
在等效平衡的三条规律中，只要满足对可逆反应(①)、起始物质(②)、平衡条件(③)的要求，则必然建立等效平衡(④)。互为等效的两个平衡中，同一物理量具有相等或成比例的特征。
二、典型例题分析
例1．(Ⅰ)如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2 mol A和1 mol B，乙中充入2 mol C和1 mol He，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)；反应达到平衡后，再恢复至原温度。回答下列问题：
⑴可根据 现象来判断甲、乙都已达到平衡；
⑵若达到平衡时，隔板K最终停留在左侧刻度1处，则甲中C的物质的量为 mol，乙中C的转化率 50％（填：＞、＜、＝），此时，乙中可移动活塞F最终停留在右侧刻度 处（填序号① ＜6 ② ＞6 ③ ＝6）。
⑶达到平衡时，隔板K停留在0刻度左侧a处，可移动活塞F停留在右侧b处，则a的取值范围是 ，b的取值范围是 。
(Ⅱ)若一开始就将K、F固定，其它条件均不变，则达到平衡时：
⑴甲、乙中C的物质的量是 （填：“甲＞乙”或“甲＜乙”或“甲＝乙”）；
⑵测得甲中A的转化率为α，则乙中C的转化率为 ；
⑶假设乙、甲两容器中的压强比用d表示，则d的取值范围是 。
分析：本题考查了规律⑴的两种情形。涉及平衡状态的判断、化学平衡的简单计算、 |
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