1.等效平衡
对于同一可逆反应,在一定条件下,以不同的投料方式进行反应,只要达到平衡时各组分混合物中的百分数相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。
注意:组成的百分数相等,包括体积分数、物质的量分数或质量分数,而不一定指浓度相同。因为,同一组分分数相同时,其浓度不一定相等。
2.等效平衡的分类
(1)恒温恒容条件下,反应前后气体分子数可变的反应。
如果按照反应方程式的化学计量关系完全转化为方程式同一边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
如:
上述三种配比,按方程式的化学计量关系均转化为反应物,则二氧化硫均为2mol,氧气均为1mol,所以三者建立的平衡状态完全相同。
其中①是从正反应开始,②是从逆反应开始,③是从正逆反应同时开始的。
(2)恒温恒容条件下,反应前后气体分子数不变的反应。
如果按照反应方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量比相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
如:
上述两种配比,按方程式化学计量关系均转化为反应物,两种情况下氢气与碘的物质的量之比均为1:1,因此,上述两种情况下建立的化学平衡状态是等效的。
(3)恒温恒压条件下的可逆反应
如果按照反应方程式中化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则建立的化学平衡状态是等效的。
如:
①②③④达到的平衡为等效平衡,其中①与②,③与④的平衡状态完全相同,即平衡时相同物质的物质的量相同,两组分之间只是相同物质的物质的量分数相同。