【例析】我们来看如下可逆反应,在一定条件下,按照不同的起始物质的量①②③,达到平衡状态时,各种物质的物质的量分数之间有何关系:
N2+3H22NH3
①1mol3mol0
②002mol
③0.5mol1.5mol1mol
师生共同分析,采用极限假设法,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量浓度,与原平衡相等,则①②③的量相当。像这样的问题,我们称之为"等效平衡"。
【板书】一、等效平衡的概念
在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡时,只要同种物质的物质的量分数(或体积分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。
【说明】1.我们所说的"等效平衡"与"完全相同的平衡状态"不同;"完全相同的平衡状态"在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反应的速率等也相同;而"等效平衡"只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强、物质的量浓度等可以不同。
2.一定条件指的是①同T同V或者②同T同p
3.平衡状态(终态)只与始态有关,而与途径无关,(①无论从什么方向开始②投料是一次还是分成几次,③扩大-缩小或缩小-扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到等效平衡状态。
教学环节2:等效平衡的分类
【例析】下面我们再来分析一下刚才的那个例子,然后看看能否找出这些反应物与生成物之间满足如何关系,平衡才算是"等效"的。
N2+3H22NH3
①1mol3mol0
②002mol
③0.5mol1.5mol1mol
④amolbmolcmol
⑤2mol6mol0
【讨论】⑴按极限假设法分析,
若④也与①是等效平衡,a、b、c之间应该满足什么关系?