化学等效平衡详细的解释,转贴勿扰
对于同一可逆反应,在一定条件下(恒温恒压/恒温恒容)下,以不同投料方式和不同起始配比进行反应,达到平衡后,任何相同组分的物质的量分数(质量分数/体积分数)相同即 不同的起始状态(各物质起始物质的量不同)达到了相同的平衡状态(转化率,物质的量分数,体积分数均相同;浓度,物质的量不一定相同)。
达到等效平衡的条件1.恒温恒容反应前后气体计量数不等——起始量浓度完全相同 3A(g)+2B(g)=2C(g)+2D(g)起始量浓度3 3加入物质再平衡(加入xy)x=3 y=3 时平衡假设全部转化反应前后计量数相等———起始量浓度比值相等H2(g)+I2(g)=2HI(g)起始量 2 3 加入物质再平衡a b c 加入的H2:加入的I2=(a+ c/2):(b+ c/2)=2:32 恒温恒压无论什么反应,只需满足相当起始量之间的比值相同即有等效平衡例:在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下2SO2+02==2SO3反应,,当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时加入的SO2,O2,SO3的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空:
(1)若a=0,b=0,则c=___________。
(2)若a=0.5,则b=___________,c=___________。
(3)a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________,___________。(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c) 通过化学方程式2SO2+02==2SO3:可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时无论怎样改变SO2,O2,SO3的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
(1)若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式可以看出,反应从2 mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成SO2和O2的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2 mol SO2和1 mol O2的混合物开始是等效的,故c=2。
(2)由于a=0.5<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式可以看出,要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25 mol O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与0.5 mol SO3是等效的,这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1 mol O2是等效的。故b=0.25,c=1.5。
(3)题中要求2 mol SO2和1 mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化学方程式可知,c mol SO3等价转换后与c mol SO2和等效,即是说,和与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2 mol SO2和1 mol O2等效。故有b=0.25,c=1.5。
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