等效平衡:具有相同效果的平衡状态.具体指对于同一可逆反应,当外界条件一定时,该反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,即在给定的起始量不同条件下都达到平衡时,若反应混合物中各组成成分的含量(体积分数、物质的量分数等)相等,则每个初态达到平衡后均被相互称为等效平衡.一般用极限思维法来判断新平衡与原平衡是否等效,即在相同条件下,若通过化学计量数比转化成同一半边的物质的物质的量与原平衡相等(或比值相同等),我们可以认为两个平衡效果相同.
根据此定义等效平衡又可分为以下几种情况:
1、定温、定容条件下的等效平衡
只改变起始加入物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的量与原另一起始物质的量完全一样,则两平衡等效.若反应前后气分子数相等的可逆反应(即特殊的可逆反应),只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同,则两平衡等效.注意各组分的浓度不一定相等.
例如,在定温、定容的条件下 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
A 2mol 2mol 0mol 0mol
B 0mol 0mol 4mol 4mol
C 1mol 1mol 1mol 1mol
D 4mol 4mol 2mol 2mol属于等效平衡的是:ABCD(AC浓度也相等,B是它们的2倍,D是它们的3倍)
2、等温、等压条件下的等效平衡
只改变起始加入物质的物质的量,若按反应的化学计量数比换算成同一边物质的量比值与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效.
例如:在一定温度下保持压强相等的密闭容器中,充入1molA、2molB发生A+B ===== 2C+D,达到平衡时A的含量为w,下列物质组合充入该容器中,A的含量仍为w的(BC)
A.2molC+1molD
B.1molB+2molC+1molD
C.1molA+4molB+4molC+2molD
D.1molA+1molB
E.2molA+2molB