摘要:化學(xué)平衡是高中化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)。同一個(gè)化學(xué)平衡狀態(tài)既可以從正反應(yīng)方向開(kāi)始,也可以從逆反應(yīng)方向開(kāi)始,還可以從兩個(gè)方向同時(shí)開(kāi)始。由此衍生出了等效平衡。大多教學(xué)參考資料都分為了三種等效平衡類(lèi)型,筆者認(rèn)為更加確切地應(yīng)當(dāng)是一種等同平衡和兩種等效平衡。
關(guān)鍵詞:等同平衡;等效平衡;化學(xué)平衡
詳見(jiàn)如下:
等同平衡(外界條件一定時(shí),將不同的投料方式按照方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì),若對(duì)應(yīng)相等,則視為等同平衡。達(dá)到平衡時(shí),同種物質(zhì)的含量對(duì)應(yīng)相等。)
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
投料方式①2 mol1 mol0
投料方式②002 mol
投料方式③1 mol0.5 mol1 mol
平衡狀態(tài)0.4 mol0.2 mol1.6 mol
思考:當(dāng)起始投料方式為a mol SO2、b mol O2、c mol SO3,試求a與c的關(guān)系,b與c的關(guān)系。
(答案:a+c=2b+0.5c=1)
等效平衡Ⅰ(恒溫、恒壓條件下,將不同的投料方式按照方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì),若對(duì)應(yīng)成比例,則視為等效平衡。達(dá)到平衡后,同種物質(zhì)的百分含量相等且物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)成比例。)
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)
投料方式①1 mol3 mol0
投料方式②004 mol
投料方式③2 mol6 mol2 mol
N2(g) +3H2(g)2NH3(g)
①平衡后0.9 mol2.7 mol0.2 mol
②平衡后1.8 mol5.4 mol0.4 mol
③平衡后2.7 mol8.1 mol0.6 mol
思考:當(dāng)起始投料方式為a mol N2、b mol H2、c mol NH3 的話(huà),試求a、b與c的關(guān)系,①和③兩個(gè)投料方式達(dá)到化學(xué)平衡后,氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別是、,兩個(gè)恒容、密閉容器的體積之比是。
(答案:(a+0.5c)∶(b+1.5c)=1∶35.3% 5.3%1∶3)
等效平衡Ⅱ(恒溫、恒容條件下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),將不同的投料方式按照方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成同一邊的物質(zhì),若對(duì)應(yīng)成比例,則視為等效平衡。達(dá)到平衡后,同種物質(zhì)百分含量相等且物質(zhì)的量對(duì)應(yīng)成比例。)
H2(g)+I2(g)2HI(g)
投料方式①2 mol1 mol0
投料方式②4 mol2 mol0
投料方式③10 mol020 mol
H2(g) +I2(g) 2HI(g)
①平衡后1.4 mol0.4 mol1.2 mol
②平衡后2.8 mol0.8 mol2.4 mol
③平衡后14 mol4 mol12 mol
思考:當(dāng)起始投料方式為a mol H2、b mol I2、c mol HI,試求a、b、c之間的關(guān)系。①和②兩個(gè)投料方式達(dá)到化學(xué)平衡后,氫氣的體積分?jǐn)?shù)分別是、,兩個(gè)恒壓、密閉容器的壓強(qiáng)之比為。
(答案:(a+0.5c)∶(b+0.5c)=2∶146.7%46.7%1∶2)
在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生所遇到的化學(xué)平衡的移動(dòng)、轉(zhuǎn)化率的比較、平衡混合體系某組分的百分含量比較等問(wèn)題均可能涉及該知識(shí)。若對(duì)以上的三種情況理解透徹,區(qū)分清楚,那么遇到類(lèi)似的問(wèn)題就一定能對(duì)號(hào)入座,順利找到正確答案。
作者簡(jiǎn)介:李海軍,山西省晉城市第一中學(xué)校。endprint