今天小編來給大家針對這個等效平衡原理及規律是什么的問題來進行一個介紹,畢竟當下也是有諸多的小伙伴對于等效平衡原理及規律是什么這個問題非常的重視的,下面大家可以看下具體的詳情
等效平衡原理在相同條件下,同一可逆反應體系,不管從正反應開始,還是從逆反應開始都可以建立同一平衡狀態,也就是等效平衡,還可以從中間狀態(既有反應物也有生成物)開始,平衡時各物質的濃度對應相等。
由于化學平衡狀態與條件有關,而與建立平衡的途徑無關因而,同一可逆反應,從不同狀態開始,只要達到平衡時,物質的含量對應相同,則可形成等效平衡。
等效平衡條件建立相同平衡或相似平衡與外界條件有關,一是恒溫恒容,二是恒溫恒壓。
恒溫、恒容
(方程式前后氣體系數之和不同時)只要能使各物質的初始物質的量分別相等,就可以建立相同平衡。即兩平衡的關系是相等關系。兩個平衡的所有對應平衡量(包括正逆反應速率、各組分的物質的量分數、物質的量濃度、氣體體積分數、質量分數等)完全相等。
(方程式前后氣體系數之和相同時)只要能使各物質初始物質的量之比相等就可以建立相似平衡。即兩平衡的關系是相似關系。兩平衡中各組分的物質的量分數、氣體體積分數、質量分數、物質百分含量相等;而兩平衡中的正逆反應速率、各組分平衡時的物質的量及物質的量濃度等對應成比例。
恒溫、恒壓
只要使各物質初始濃度對應成比例即可建立相似平衡。即兩平衡的關系是相似關系。兩平衡中各組分平衡時的物質的量濃度、物質的量分數、氣體體積分數、質量分數、各反應物的轉化率等對應相等;兩平衡中正與正,逆與逆速率各自對應相等;而兩平衡中各物質平衡時的物質的量反應容器的體積 等對應成比例。
若實在無法理解 則可以借助理想氣體狀態方程考慮 PV=nRT P:壓強 V:體積 n:物質的量
R:普適常量(一般取8.314或8.31) T:熱力學溫度(K)
等效平衡用一句口訣解釋等效平衡用一句口訣可解決:等容量相等,等壓比相等;反應量不變,二者皆可取
(1)等溫等容下,建立等效平衡的條件是:反應物的投料相等。例如,在恒溫恒容的兩個相同容器中,分別投入1mol N2、3mol H2 與2mol NH3,平衡時兩容器中NH3的質量分數(或體積分數)相等。
(2)等溫等壓下,建立等效平衡的條件是:反應物的投料比相等。例如,在恒溫恒壓條件下的兩個容器中,分別投入2.5mol N2、5mol H2 與5mol N2、10mol H2,平衡時兩容器中NH3的質量分數(或體積分數)相等。
(3)對于反應前后氣體體積數不變的可逆反應,無論是等溫等容還是等溫等壓,只要按相同比例加入反應物和生成物,達平衡后與原平衡等效。
另外,等效平衡的判斷可以通過一下幾點:
(1)恒溫恒容下,改變起始加入物質的物質的量,如通過可逆反應的化學計量數換算成同一半邊的物質的物質的量與原平衡相等,則達平衡后與原平衡等效
(2)恒溫恒容下,對于反應前后都是氣體且物質的量相等的可逆反應,只要反應物(或生成物)的物質的量的之比與原平衡相同,兩平衡等效
(3)恒溫恒壓下,改變起始加入物質的物質的量,只要按化學計量數,換算成同一半邊的物質的物質的量之比與原平衡相同,則達平衡后與原平衡等效