等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算的问题,即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断,或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时,物质的量对应相同,则可形成等效平衡。
等效平衡需要具备哪些条件?
建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关,一是恒温恒容,二是恒温恒压。
恒温、恒容:
(方程式前后气体系数之和不同时)只要能使各物质的初始物质的量分别相等,就可以建立相同平衡。即两平衡的关系是相等关系。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。
(方程式前后气体系数之和相同时)只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、物质百分含量相等;而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。
恒温、恒压:
只要使各物质初始浓度对应成比例即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等;两平衡中正与正,逆与逆速率各自对应相等;而两平衡中各物质平衡时的物质的量反应容器的体积 等对应成比例。若实在无法理解 则可以借助理想气体状态方程考虑PV=nRTP:压强 V:体积 n:物质的量;R:普适常量(一般取8.314或8.31) T:热力学温度(K)