为什么在恒温恒容条件下的体积可变的反应一定要极值等量等效?（注：体积可变指的是生成气体的物质的量与消耗的气体的物质的量不相等）谢谢大家了.

Question

为什么在恒温恒容条件下的体积可变的反应一定要极值等量等效?（注：体积可变指的是生成气体的物质的量与消耗的气体的物质的量不相等）谢谢大家了.

Answer 1

什么极值等效?

对可逆反应来说,反应既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,当然也可以正逆反应同时开始,一定条件下,最终都可以达到平衡.举个实例：对合成氨反应N2+3H2=（可逆号）2NH3反应来说,起始加入1molN2、3molH2,与起始加入2molNH3是等效的,因为如果我们将2molNH3按反应方程式完全转化为N2和H2的话,就转化为1molN2和3molH2（即所谓的一边倒的等效转换）.这就是所谓的极值等效,设起始加入amolN2、bmolH2、cmolNH3,则当a+c/2=1,b+3c/2=3时,与上述两种情况是等效的.

为什么反应前后气体物质的量不等的反应在恒温恒容条件下一定要极值等量才能等效呢?

利用设计假想容器比较容易理解这个问题.若我们将合成氨反应的起始物质改为加入2molN2、6molH2,同时我们将容器的体积扩大为原来的2倍,那么建立的平衡应该和上述1中所述的平衡是等效的,当然平衡时容器中的 N2、H2、NH3的物质的量也是原来的2倍（但百分比含量相同、浓度也相同）.但我们现在的容器不可变,那么我们可以将假想的2倍容器体积压缩一半,是不是就符合题意了?对合成氨反应来说,这个压缩过程平衡是要移动的,平衡就不等效了,所以必须要极值相等才能建立等效平衡,成比例不行.从上述分析可知,所有在压缩过程中,平衡要移动的反应（即反应前后气体物质的量不等的反应）都需要极值相等才能建立等效平衡,当然建立的平衡也完全相同（平衡时各组分的物质的量、浓度、百分含量等完全形同）.

通过2的分析可知,只要在压缩过程中平衡不移动,也就是反应前后气体物质的量相等的反应,那么极值成比例建立的平衡也是等效的,此种情况下建立的平衡中各组分物质的量、浓度成相应的比例,百分含量则相同.

同样通过2的分析可知,任何反应,在恒温恒压（体积可变）条件下,只要极值成比例建立的平衡也是等效的,此种情况下建立的平衡中,各组分物质的量成相应比例,浓度、百分含量则相同.

强调一下,以上反应均针对我们常见的有气体参加或生成的反应（但不一定全部是气体）.