等效平衡例题解析

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等效平衡 专题(知识点+经典例题讲评)

等效平衡 专题(知识点+经典例题讲评)

分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)等效平衡专题【教学目标】1.理解等效平衡的定义;2.熟悉等效平衡的条件;3.学以致用。

【重点难点】等效平衡的判断。

【知识点+例题讲评】一、什么是等效平衡在一定条件下,对一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这两个平衡叫做等效平衡。

具体分析如下:1、一定条件指一定的温度、压强、体积以及反应前后气体总体积是否变化。

关于等效平衡的条件有以下几种情况:(1)AV^O,恒温恒容,极值等量即等效。

(2)AV^O,恒温恒压,极值等比即等效。

(3)AV=0,恒温恒容或恒温恒压,极值等比即等效。

AV工0是指反应前后气体总体积发生变化的反应。

AV=0是指反应前后气体总体积不发生变化的反应。

2、含量相同指质量分数相同、物质的量分数相同、体积分数相同。

百分含量,将质量分数、物质的量分数、体积分数换算为百分数。

3、等效指效果相同,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同。

具体有下面三种情况:①两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量相同、物质的量浓度相同。

②两平衡中同种物质百分含量相同、物质的量浓度相同,物质的量与反应物同比例。

③两平衡中同种物质百分含量相同,物质的量、物质的量浓度分别与反应物同比例。

4、等效平衡研究的对象:有气体参加的可逆反应。

二、等效平衡举例1、A V M0,恒温恒容,极值等量即等效。

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol将②中2molSO3按计量系数折算成反应物SO2和O2,SO2为2mol,O2为lmol,和①中2molSO2、lmol02完全相同,相当于①和②的起始用量相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。

或将①中2molSO2、分等效平衡专题(知识点+经典例题讲评)1molO2按计量系数折算为生成物S03,也是2mol,相当于①和②的起始用量也相同,两个反应达到平衡后必定是等效平衡。

等效平衡得三种题型及解法

等效平衡得三种题型及解法

等效平衡得三种题型及解法等效平衡归纳为以下三种题型:完全等效平衡,这类等效平衡问题得特征就是在同T、P、V得条件下,同一化学反应经过不同得反应过程最后建立得平衡相同。

解决这类问题得方法就就是构建相同得起始条件。

下面瞧例题一:【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。

若充入1molN2与3molH2,反应达到平衡时NH3得体积百分含量为W%。

若改变开始时投入原料得量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3得体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=0, c=②若a=0、75, b= , c=③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足得关系就是分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定就是完全等效平衡,故可以通过构建相同得起始条件来完成。

N2 +3H2 2NH3起始条件Ⅰ: 1mol 3mol 0起始条件Ⅱ: amol bmol cmol(可以把cmolNH3全部转化为N2,H2)转化: 0、5cmol 1、5cmol cmol构建条件: (a+0、5c)mol (b+1、5c)mol 0要使起始条件Ⅰ与起始条件Ⅱ建立得平衡一样,那么必须就是起始条件Ⅰ与构建条件完全相同。

则有:(a+0、5c)mol = 1mol (b+1、5c)mol = 3mol其实这两个等式就就是③得答案,①②得答案就就是代入数值计算即可。

不完全等效平衡,这类等效平衡问题得特征就是在同T、P不同V得条件下,同一化学反应经过不同得反应过程最后建立得平衡中各成分得含量相同。

解决这类问题得方法就就是构建相似得起始条件,各量间对应成比例。

下面瞧例题二:【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积得容器中发生中下反应:A(g)+B(g) = C(g)(1)若开始时放入1molA与1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A得物质得量为mol。

等效平衡例题

等效平衡例题

0
0.5
2g-8m
1.5a (g-3m)a
7
[评注] 比较例2、例3的异同:例2为定T、 V情况下,反应前后气体分子数不变的可 逆反应的等效平衡问题;例3为定T、p情 况下,反应前后气体分子数改变的可逆反 应的等效平衡的问题,解答问题的方法完 全相同。对于例3若N2 、H2 、NH3的加入 量用x、y、z。(mo1)表示,不难导出,达 到等效平衡时,x、y、z应满足的一般条件 是:y=4x,z≥0(当x、y均大于0时,z才能 为0)
8
(3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两个方程式表
示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):
a +c=2
、 b +0.5c=1
。(全国高考题) 3
Ⅱ类:在定T、V情况下, 对于反应前后气体分子数 不变的可逆反应,只要反 应物(或生成物)的物质的 量的比例与原平衡相同, 则二平衡等效。
4
[例2] 在一个固定体积的密闭容器中,保持一定 温度进行以下反应:H2 (g)十 Br2 (g)
平衡状态。
现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加
入的SO2 、O2和SO3的物质的量(mo1)。如a、b、c取不同 的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到
平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平
衡时的完全相同。请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c= 2 。
(2)若a=0.5,则b= 0.25 和C= 1.5 。
条件下,只改变起始加入情况,只要 通过可逆反应的化学计量数比换算成 平衡式左右两边同一边物质的物质的 量与原平衡相同,则二平衡等效。
2
例1: 在一定温度下,把2molSO2 和1mo1O2通人一个一

等效平衡重点习题及详细解析

等效平衡重点习题及详细解析

等效平衡重点习题及详细解析1.(2012•天津)已知2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=﹣197kJ•mol﹣1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2mol SO2和1mol O2;(乙) 1mol SO2和0.5mol O2;(丙) 2molSO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()A.容器内压强P:P甲=P丙>2P乙B.S O3的质量m:m甲=m丙>2m乙C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故甲中转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,据此结合选项解答;解答:解:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,故A错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,故B正确;C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1,故C错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+G丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;故选B.点评:该题考查化学平衡移动与计算、反应热知识、等效平衡等,难度较大,注意构建甲、乙平衡建立的途径,注意理解等效平衡.2.(2010•江苏)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3( g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1)容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度(mol•L﹣1)c1c2c3反应的能量变化放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是()A.2c1>c3B.a+b=92.4 C.2p2<p3D.α1+α3<1考点:等效平衡;有关反应热的计算;化学平衡的计算.专题:压轴题.分析:甲容器反应物投入1molN2、3molH2与乙容器反应物投入2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1+α2=1、a+b能量总变化相当于1molN2、3molH2完全转化成2molNH3的能量,即吸放热a+b数值上就等于92.4kJ;甲容器反应物投入量1molN2、3molH2与丙容器反应物投入量4molNH3,若恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡,然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器,我们可以当成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由平衡移动原理,则相较于甲容器(或假设状况)而言,丙容器平衡向逆向移动,也就是说,丙容器的转化率比甲容器还要低一些.因此2c1<c3、2p2>p3、α2>α3、α1+α3<1.解答:解:A、甲、丙相比较,把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由勒沙特列原理,相较于甲容器(或假设状况)而言,丙容器平衡向逆向移动,因此2c1<c3,故A错;B、甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4,故B正确;C、比较乙丙可知,丙中氨气的物质的量为乙的2倍,但加压平衡向生产氨气的方向移动,故2p2>p3,故C错;D、甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,而a2>a3,所以a1+a3<1,故D正确.故选B、D.点评:本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题,等效平衡为在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,做题时注意从思路的转化.3.某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g)若开始时只充入2molE(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为()A.20% B.40% C.60% D.80%考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;化学平衡专题.分析:根据等效平衡,在相同温度下,固定容积的反应容器内,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,利用三段式解题方法,可求知结果.解答:解:设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE,根据方程式计算如下:2M(g)+N(g)2E(g)起始0 mol 0 mol 2mol转化2x x 2x平衡2x x 2﹣2x根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的物质的量之比等于压强之比,则有:=1.2,解得x=0.4mol;在相同条件下,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的物质的量为0.8mol,转化的M的物质的量为2mol﹣0.8mol=1.2mol所以达平衡时M 的转化率=,故选C.点评:本题为等效平衡问题,解决这类问题时注意以下两个方面的问题:(1)对于两边气体分子数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同,则两平衡等效.(2)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同,则两平衡等效.4.(2009•广州模拟)保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g).现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ﹣﹣从正反应开始,A、B的起始物质的量均为2mol;Ⅱ﹣﹣从逆反应开始,C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同B.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中,体系的总密度始终保持不变C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的物质的量分数相同D.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的浓度相同考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到相同平衡状态.解答:解:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)Ⅰ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,则A.物质的浓度不同,反应速率不同,到达平衡时需用时间不同,另外反应从不同方向进行,转化率未知,即使是物质的量相当时也不能确定达到平衡所用的时间是否相等,故A错误;B.容器体积不变,气体的质量不变,则总密度始终保持不变,故B正确;C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到相同平衡状态,物质的质量分数相同,故C正确;D.Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量不相等,平衡状态相同,则A的浓度不同,故D错误.故选BC.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.5.在体积、温度都相同的条件下有下列反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g).现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中不正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者对应的各组分的体积分数相同B.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者混合气的平均相对分子质量相同C.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2D.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率v A等于Ⅱ途径的反应速率v A考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析: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,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡,在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,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.解答:解:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),反应前后气体的物质的量相等,Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol,相当于4molA和4molB,两种途径的物质的量比值相同,则处于相同平衡状态,则A.两种途径平衡状态相同,则对应的各组分的体积分数相同,故A正确;B.两种途径平衡状态相同,各物质的含量相同,则混合气的平均相对分子质量相同,故B正确;C.由于途径Ⅱ的质量为途径Ⅰ的质量的2倍,则Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的,故C正确;D.Ⅱ途径浓度大,压强大,反应速率应较大,故D错误.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理.6.在相同温度和压强下,对反应CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见表:CO2H2CO H2O甲 a mol a mol 0 mol 0 mol乙2a mol a mol 0 mol 0 mol丙0 mol 0 mol a mol a mol丁 a mol 0 mol a mol a mol上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是()A.丁>乙>丙=甲B.乙>丁>甲>丙C.乙=丁>丙=甲D.丁>丙>乙>甲考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:极端假设法;化学平衡专题.分析:在相同温度和压强下的可逆反应,反应后气体体积不变,按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析.解答:解:假设丙、丁中的CO、H2O(g)全部转化为CO2、H2,再与甲、乙比较:CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)丙开始时0mol 0mol anol anol丙假设全转化anol anol 0mol 0mol丁开始时amol 0mol amol amol丁假设全转化2amol amol 0mol 0mol通过比较,甲、丙的数值一样,乙、丁的数值一样,且乙、丁的数值大于甲、丙的数值.故选:C点评:采用极端假设法是解决本题的关键,本题还涉及等效平衡,等效平衡是一种解决问题的模型,对复杂的对比问题若设置出等效平衡模型,然后改变条件平衡移动,问题就迎刃而解.7.相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X 2(g)+3Y2(g)2XY3(g);△H=﹣92.6kJ•mo l﹣1,实验测得反应起始时、达到平衡状态时的有关数据如下表所示,不正确的是()容器编号起始时各物质物质的量/mol 平衡时体系能量的变化X2Y2 XY3① 1 3 0 放热Q1=23.15kJ②0.6 1.8 0.8 Q2A.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol•L﹣1B.容器①、②中反应的平衡常数相等C.容器②中反应达到平衡状态时放出23.15×kJ的热量D.若容器①体积为0.20L,则反应达到平衡状态时放出的热量大于23.15kJ考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:(A)、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时XY3的物质的量浓度,再根据两平衡是完全等效平衡解答;(B)、平衡常数只与温度有关;(C)、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时X2、Y2和XY3的物质的量,分析②是否处于平衡状态或是向哪个方向进行,判断②是吸热还是放热,再根据转化率计算具体的值;(D)、从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系.解答:解:A、①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为:=0.5mol,利用三段式法计算:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始:1mol 3mol 0转化:0.25mol 0.75mol 0.5mol平衡:0.75mol 2.25mol 0.5mol此时XY3的物质的量浓度均为=2 mol/L,将②按化学计量数比换算成左边与①对应的物质的物质的量相等,恒温恒容下,两平衡是完全等效平衡,平衡时各物质的浓度相等,故A正确;B、平衡常数只与温度有关,温度不变,对同一反应平衡常数不变,故B正确;C、由上述计算,可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol 和0.5mol,可知②的反应向逆反应方向进行,反应过程需要吸收热,故C错误;D、若容器①体积为0.20L,增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确.故选C.点评:本题考查化学平衡移动问题、等效平衡、反应热等问题,题目难度不大,注意C项根据计算分析,多认为无法判断是吸热还是放热.8.已知N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,达到平衡状态II,则下列说法正确的是()A.两个平衡状态的平衡常数的关系:K I<K IIB.H2的百分含量相同C.N2的转化率:平衡I<平衡IID.反应放出的热量:Q I=Q II<92.3 kJ考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化;B、平衡状态相同;C、依据平衡状态相同分析判断;D、反应是可逆反应不能进行彻底,起始量不同反应热量不同.解答:解:已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化,两个平衡状态的平衡常数的关系:K I=K II,故A错误;B、平衡状态II和平衡状态I相同;H2的百分含量相同,故B正确;C、平衡状态II和平衡状态I相同,N2的转化率:平衡I=平衡II,故C错误;D、反应是可逆反应不能进行彻底,平衡Ⅱ反应是正逆进行,反应放出的热量:Q I>Q II都小于92.3 kJ,故D错误;故选B.点评:本题不仅考查了反应热的概念,还同时考查了可逆反应,等效平衡,平衡常数,转化率等概念,综合性较强,考生只有在准确理解上述概念的基础上,才能准确作答.由于“化学反应中的能量变化”,新教材已将其作为另一条主线贯穿于教材始终,故能量变化问题几乎可与任何一章相联系、相综合,复习中应多加留意.9.在一恒温恒容密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始量均为2mol;Ⅱ.C、D的起始量分别为2mol和6mol.下列叙述不正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同C.达到平衡时,途径Ⅰ的和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同D.达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/2考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到平衡状态.解答:解:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)Ⅰ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,由于容器体积相等,Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍,则达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的,则B、C、D正确,A错误.故选A.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.10.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H 2(g)+I2(g)2HI(g).已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L﹣1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1.若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1,则平衡时H2的浓度(mol•L﹣1)是()A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;平衡思想;化学平衡专题.分析:先根据题中所给信息,求出化学平衡常数,温度一定,化学平衡常数不变,再次利用平衡常数求出平衡式H2的浓度.解答:解:H2(g)+I2(g)2HI(g)起始浓度0.10mol•L﹣1 0.10mol•L﹣1 0反应浓度0.08mol•L﹣1 0.08mol•L﹣1.16mol•L﹣1平衡浓度0.02mol•L﹣1 0.02mol•L﹣1 0.16mol•L﹣1化学平衡常数K===64当H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1时,设则平衡时H2的浓度为x(mol•L﹣1),则氢气的反应浓度为(0.20﹣x)mol•L﹣1.H 2(g)+I2(g)2HI(g)起始浓度0.20mol•L﹣1 0.20mol•L﹣10反应浓度(0.20﹣x)mol•L﹣1 (0.20﹣x)mol•L﹣1 2(0.20﹣x)mol•L﹣1平衡浓度x x 2(0.20﹣x)mol•L﹣1化学平衡常数K==64x=0.04 mol•L﹣1故选:C点评:温度一定,化学平衡常数不变是解决本题的关键.化学平衡常数K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关.11.在温度、初始容积相同的两个密闭容器中,按不同方式投入反应物(如图所示),发生如下反应:3X (g)+Y(g)2Z(g)△H<0保持温度不变,测得平衡时的有关数据如下:恒容容器甲恒压容器乙X的物质的量(mol)n1n2Z的体积分数φ1φ2下列说法正确的是()A.平衡时容器乙的容积一定比反应前小B.n2>n1C.平衡时容器甲的压强一定比反应前小D.φ2>φ1。

高中等效平衡详解及例题分析

高中等效平衡详解及例题分析

等效平衡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。

目录1概念2条件2.1 在恒温、恒容下2.2 在恒温、恒压下3分类判断4注意事项5分类6等效平衡7例题解析1.概念概念是解题的基石。

只有深入理解概念的内涵和外延,才能在解题中触类旁通,游刃有余。

人教版教材对等效平衡概念是这样表述的:“实验证明,如果不是从CO和H2O(g)开始反应,而是各取0.01molCO2和0.01molH2,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g),当达到化学平衡状态时,反应混合物里CO、H2O(g)、CO2、H2各为0.005mol,其组成与前者完全相同(人教版教材第二册(必修加选修)第38页第四段)。

”这段文字说明了,化学平衡状态的达到与化学反应途径无关。

即在相同的条件下,可逆反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,还是从既有反应物又有生成物开始,达到的化学平衡状态是相同的,平衡混合物中各组成物质的百分含量保持不变,也就是等效平衡。

由上叙述可知,相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的,相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算,相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算,而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。

2.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。

在恒温、恒容下(方程式前后系数之和不同时)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。

等效平衡例题解析

等效平衡例题解析

等效平衡一、等效平衡的原理在一定条件(定温、定容或定温、定压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的物质的量分数(或体积分数)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。

二、等效平衡的建立化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强等)有关,而与建立平衡时的途径无关,因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时的条件(浓度、温度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。

如常温常压下,可逆反应:2SO2 + O2 2 SO3① 2mol 1mol 0②0 0 2mol③ 1mol 0.5mol 1mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正、逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的化学计量数比折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等[如将②、③折算为①],因此三者为等效平衡。

三、等效平衡的规律1、定温、定容条件下的等效平衡Ⅰ类:在定温、定容条件下,对于反应前后气体化学计量数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量与原起始量对应相同,则两平衡等效。

Ⅱ类:在定温、定容条件下,对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效。

2、定温、定压条件下的等效平衡在定温、定压条件下,对于反应前后气体化学计量数任意型的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效。

四、等效平衡的解题思想——极值法无论平衡从哪个方向建立,在判断时,都可以根据题给条件,把生成物全部推算成反应物或把反应物全部推算成生成物,再与平衡开始时加入的物质的量相比较。

高考化学等效平衡知识点

高考化学等效平衡知识点

高考化学等效平衡知识点在化学学科中,平衡反应是一个重要的概念。

学生在高考中经常会遇到与平衡反应相关的问题,其中包括等效平衡。

本文将介绍高考化学中与等效平衡相关的知识点,包括基本概念、计算方法以及常见的例题分析。

一、等效平衡的基本概念等效平衡是指在化学反应中,考虑到反应物的种类或比例改变而得到的一个新的平衡。

这个新平衡与原平衡之间没有本质的区别,只是组分的表示方式不同。

以一个简单的例子进行说明。

假设我们有一个平衡反应:2A + 3B⇌ C + D。

这个反应的原平衡常数Kc为0.5。

如果我们将反应中的物质A和物质B的数量各自减半,即A和B的浓度都变为原来的一半,那么新得到的平衡仍然满足化学方程式,只是反应物和生成物的系数会发生变化。

新平衡的方程式可以写为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D。

新的平衡常数记作K'c。

这个例子中,原平衡和新平衡之间的关系可以用一个等效平衡表示。

等效平衡的写法为:A + 3/2B ⇌ 1/4C + D,K'c = Kc / 4。

二、等效平衡的计算方法在高考化学中,计算等效平衡时,需要根据给定的条件调整化学式中的系数。

通过观察等效平衡的表达式,可以得出以下计算方法:1. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的生成物的量将变为原来的m倍。

那么等效平衡中,该生成物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。

2. 当原平衡中的某个物质的量变为原来的n倍时,对应的反应物的量将变为原来的m倍。

那么等效平衡中,该反应物的系数应调整为原平衡中的m/n倍。

通过这两个规律,可以得到更复杂的等效平衡计算方法。

在具体计算时,可以根据化学反应方程中的物质系数和所给条件进行推导。

三、等效平衡的例题分析下面通过几个例题来进一步说明等效平衡的应用。

例题1:考虑平衡反应:2A + 3B ⇌ C + D,Kc = 0.5。

在某个实验中,将反应物B的浓度增加到原来的4倍,则新平衡中C的浓度是多少?解析:根据题目中的条件,物质B的浓度变为原来的4倍,即变为4倍的[n(B)]。

化学反应原理等效平衡实例及总结

化学反应原理等效平衡实例及总结

题型Ⅳ:一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡【例题】在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为a mol·L-1。

若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a mol·L-1的是()A.4molA+2molBB.2molA+1molB+3molC+1molDC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD【点拨】等效平衡的含义:在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。

对于一般可逆反应,在恒温恒容条件下,只改变起始加入的情况,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同,则二平衡等效。

假设2 mol A和1 mol B能够完全反应,则应生成3molC+1molD,所以如果维持容器体积和温度不变,开始时向容器中加入3molC+1molD,达到平衡时,与原平衡是等效平衡,则C 的浓度仍为a mol·L-1。

所以正确答案为D。

题型Ⅴ:反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡【例题】可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的体积分数为n%,则m和n的关系正确的是()A.m>n B.m<n C.m=n D.无法比较【点拨】在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则二平衡也为等效平衡。

假设1mol C物质完全反应,可以生成0.5mol A和0.5mol B,投入量是第一种投料方式的一半,所以压强也是其一半。

等效平衡重点习题及详细解析

等效平衡重点习题及详细解析

等效平衡重点习题及详细解析1.2012•天津已知2SO2 g+O2 g2SO3 g;△H=﹣197kJ•mol﹣1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:甲2mol SO2和1mol O2;乙1mol SO2和0.5mol O2;丙2mol SO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是A.容器内压强P:P=P丙>2P乙甲B.S O3的质量m:m=m丙>2m乙甲C.c SO2与cO2之比k:k=k丙>k乙甲D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q=Q丙>2Q乙甲考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:恒温恒容,甲与乙起始nSO2:nO2=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故甲中转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得nSO2=2mol,nO2=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,据此结合选项解答;解答:解:恒温恒容,甲与乙起始nSO2:nO2=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得nSO2=2mol,nO2=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,故A错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m,故B正确;乙C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,cSO2与cO2之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中cSO2与cO2之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1,故C错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+G丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;故选B.点评:该题考查化学平衡移动与计算、反应热知识、等效平衡等,难度较大,注意构建甲、乙平衡建立的途径,注意理解等效平衡.2.2010•江苏在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2g+3H2g=2NH3 g△H=﹣92.4kJ•mol﹣1容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度mol•L﹣1c1c2c3反应的能量变化放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ体系压强Pa p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是A.2c1>c3B.a+b=92.4 C.2p2<p3D.α1+α3<1考点:等效平衡;有关反应热的计算;化学平衡的计算.专题:压轴题.分析:甲容器反应物投入1molN2、3molH2与乙容器反应物投入2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1+α2=1、a+b能量总变化相当于1molN2、3molH2完全转化成2molNH3的能量,即吸放热a+b数值上就等于92.4kJ;甲容器反应物投入量1molN2、3molH2与丙容器反应物投入量4molNH3,若恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡,然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器,我们可以当成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由平衡移动原理,则相较于甲容器或假设状况而言,丙容器平衡向逆向移动,也就是说,丙容器的转化率比甲容器还要低一些.因此2c1<c3、2p2>p3、α2>α3、α1+α3<1.解答:解:A、甲、丙相比较,把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由勒沙特列原理,相较于甲容器或假设状况而言,丙容器平衡向逆向移动,因此2c1<c3,故A错;B、甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4,故B正确;C、比较乙丙可知,丙中氨气的物质的量为乙的2倍,但加压平衡向生产氨气的方向移动,故2p2>p3,故C错;D、甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,而a2>a3,所以a1+a3<1,故D正确.故选B、D.点评:本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题,等效平衡为在一定条件下恒温恒容或恒温恒压,对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,做题时注意从思路的转化.3.某温度下在密闭容器中发生如下反应:2Mg+Ng2Eg若开始时只充入2molEg,达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为A.20% B.40% C.60% D.80%考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;化学平衡专题.分析:根据等效平衡,在相同温度下,固定容积的反应容器内,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,利用三段式解题方法,可求知结果.解答:解:设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE,根据方程式计算如下:2Mg+Ng2Eg起始0 mol 0 mol 2mol转化2x x 2x平衡2x x 2﹣2x根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的物质的量之比等于压强之比,则有:=1.2,解得x=0.4mol;在相同条件下,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的物质的量为0.8mol,转化的M的物质的量为2mol﹣0.8mol=1.2mol所以达平衡时M的转化率=,故选C.点评:本题为等效平衡问题,解决这类问题时注意以下两个方面的问题:1对于两边气体分子数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同,则两平衡等效.2对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,只要反应物或生成物的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同,则两平衡等效.4.2009•广州模拟保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2Ag+2Bg Cg+3Dg.现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ﹣﹣从正反应开始,A、B的起始物质的量均为2mol;Ⅱ﹣﹣从逆反应开始,C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中正确的是A.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同B.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中,体系的总密度始终保持不变C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的物质的量分数相同D.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的浓度相同考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到相同平衡状态.解答:解:2Ag+2Bg Cg+3DgⅠ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,则A.物质的浓度不同,反应速率不同,到达平衡时需用时间不同,另外反应从不同方向进行,转化率未知,即使是物质的量相当时也不能确定达到平衡所用的时间是否相等,故A错误;B.容器体积不变,气体的质量不变,则总密度始终保持不变,故B正确;C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到相同平衡状态,物质的质量分数相同,故C正确;D.Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量不相等,平衡状态相同,则A的浓度不同,故D错误.故选BC.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.5.在体积、温度都相同的条件下有下列反应:2Ag+2Bg Cg+3Dg.现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中不正确的是A.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者对应的各组分的体积分数相同B.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者混合气的平均相对分子质量相同C.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2D.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率v A等于Ⅱ途径的反应速率v A考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析: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,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件温度、浓度、压强等完全相同,则可形成等效平衡,在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,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.解答:解:2Ag+2Bg Cg+3Dg,反应前后气体的物质的量相等,Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol,相当于4molA和4molB,两种途径的物质的量比值相同,则处于相同平衡状态,则A.两种途径平衡状态相同,则对应的各组分的体积分数相同,故A正确;B.两种途径平衡状态相同,各物质的含量相同,则混合气的平均相对分子质量相同,故B正确;C.由于途径Ⅱ的质量为途径Ⅰ的质量的2倍,则Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的,故C正确;D.Ⅱ途径浓度大,压强大,反应速率应较大,故D错误.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理.6.在相同温度和压强下,对反应CO2g+H2g COg+H2Og进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见表:CO2H2CO H2O甲 a mol a mol 0 mol 0 mol乙2a mol a mol 0 mol 0 mol丙0 mol 0 mol a mol a mol丁 a mol 0 mol a mol a mol上述四种情况达到平衡后,nCO的大小顺序是A.丁>乙>丙=甲B.乙>丁>甲>丙C.乙=丁>丙=甲D.丁>丙>乙>甲考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:极端假设法;化学平衡专题.分析:在相同温度和压强下的可逆反应,反应后气体体积不变,按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析.解答:解:假设丙、丁中的CO、H2Og全部转化为CO2、H2,再与甲、乙比较:CO2g+H2g COg+H2Og丙开始时0mol 0mol anol anol丙假设全转化anol anol 0mol 0mol丁开始时amol 0mol amol amol丁假设全转化2amol amol 0mol 0mol通过比较,甲、丙的数值一样,乙、丁的数值一样,且乙、丁的数值大于甲、丙的数值.故选:C点评:采用极端假设法是解决本题的关键,本题还涉及等效平衡,等效平衡是一种解决问题的模型,对复杂的对比问题若设置出等效平衡模型,然后改变条件平衡移动,问题就迎刃而解.7.相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2g+3Y2g2XY3g;△H=﹣92.6kJ•mol﹣1,实验测得反应起始时、达到平衡状态时的有关数据如下表所示,不正确的是容器编号起始时各物质物质的量/mol 平衡时体系能量的变化X2Y2 XY3① 1 3 0 放热Q1=23.15kJ②0.6 1.8 0.8 Q2A.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol•L﹣1B.容器①、②中反应的平衡常数相等C.容器②中反应达到平衡状态时放出23.15×kJ的热量D.若容器①体积为0.20L,则反应达到平衡状态时放出的热量大于23.15kJ考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:A、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时XY3的物质的量浓度,再根据两平衡是完全等效平衡解答;B、平衡常数只与温度有关;C、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时X2、Y2和XY3的物质的量,分析②是否处于平衡状态或是向哪个方向进行,判断②是吸热还是放热,再根据转化率计算具体的值;D、从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系.解答:解:A、①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为:=0.5mol,利用三段式法计算:N2g+3H2g2NH3g起始:1mol 3mol 0转化:0.25mol 0.75mol 0.5mol平衡:0.75mol 2.25mol 0.5mol此时XY3的物质的量浓度均为=2 mol/L,将②按化学计量数比换算成左边与①对应的物质的物质的量相等,恒温恒容下,两平衡是完全等效平衡,平衡时各物质的浓度相等,故A正确;B、平衡常数只与温度有关,温度不变,对同一反应平衡常数不变,故B正确;C、由上述计算,可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,可知②的反应向逆反应方向进行,反应过程需要吸收热,故C错误;D、若容器①体积为0.20L,增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确.故选C.点评:本题考查化学平衡移动问题、等效平衡、反应热等问题,题目难度不大,注意C项根据计算分析,多认为无法判断是吸热还是放热.8.已知N2g+3H2g2NH3g△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,达到平衡状态II,则下列说法正确的是A.两个平衡状态的平衡常数的关系:K I<K IIB.H2的百分含量相同C.N2的转化率:平衡I<平衡IID.反应放出的热量:Q I=Q II<92.3 kJ考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:已知N2g+3H2g2NH3g△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化;B、平衡状态相同;C、依据平衡状态相同分析判断;D、反应是可逆反应不能进行彻底,起始量不同反应热量不同.解答:解:已知N2g+3H2g2NH3g△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化,两个平衡状态的平衡常数的关系:K I=K II,故A错误;B、平衡状态II和平衡状态I相同;H2的百分含量相同,故B正确;C、平衡状态II和平衡状态I相同,N2的转化率:平衡I=平衡II,故C错误;D、反应是可逆反应不能进行彻底,平衡Ⅱ反应是正逆进行,反应放出的热量:Q I>Q II都小于92.3 kJ,故D错误;故选B.点评:本题不仅考查了反应热的概念,还同时考查了可逆反应,等效平衡,平衡常数,转化率等概念,综合性较强,考生只有在准确理解上述概念的基础上,才能准确作答.由于“化学反应中的能量变化”,新教材已将其作为另一条主线贯穿于教材始终,故能量变化问题几乎可与任何一章相联系、相综合,复习中应多加留意.9.在一恒温恒容密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2Ag+2Bg Cg+3Dg现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始量均为2mol;Ⅱ.C、D的起始量分别为2mol和6mol.下列叙述不正确的是A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同C.达到平衡时,途径Ⅰ的和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同D.达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/2考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到平衡状态.解答:解:2Ag+2Bg Cg+3DgⅠ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2Ag+2Bg Cg+3Dg可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,由于容器体积相等,Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍,则达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的,则B、C、D正确,A错误.故选A.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.10.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2g+I2g2HIg.已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L ﹣1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1.若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1,则平衡时H2的浓度mol•L﹣1是A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;平衡思想;化学平衡专题.分析:先根据题中所给信息,求出化学平衡常数,温度一定,化学平衡常数不变,再次利用平衡常数求出平衡式H2的浓度.解答:解:H2g+I2g2HIg起始浓度0.10mol•L﹣1 0.10mol•L﹣1 0反应浓度0.08mol•L﹣1 0.08mol•L﹣1.16mol•L﹣1平衡浓度0.02mol•L﹣1 0.02mol•L﹣1 0.16mol•L﹣1化学平衡常数K===64当H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1时,设则平衡时H2的浓度为xmol•L﹣1,则氢气的反应浓度为0.20﹣xmol•L﹣1.H2g+I2g2HIg起始浓度0.20mol•L﹣1 0.20mol•L﹣10反应浓度0.20﹣xmol•L﹣1 0.20﹣xmol•L﹣1 20.20﹣xmol•L﹣1平衡浓度x x 20.20﹣xmol•L﹣1化学平衡常数K==64x=0.04 mol•L﹣1故选:C点评:温度一定,化学平衡常数不变是解决本题的关键.化学平衡常数K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关.11.在温度、初始容积相同的两个密闭容器中,按不同方式投入反应物如图所示,发生如下反应:3Xg+Yg2Zg△H<0保持温度不变,测得平衡时的有关数据如下:恒容容器甲恒压容器乙X的物质的量mol n1n2Z的体积分数φ1φ2下列说法正确的是A.平衡时容器乙的容积一定比反应前小B.n2>n1C.平衡时容器甲的压强一定比反应前小D.φ2>φ1考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:A、先判断反应方向,然后根据恒温恒压条件下,体积与物质的量的关系解题;B、不同的容器,不同物质的量的物质反应,先根据等效平衡,把不同物质转化为相同物质再分析选项;C、根据反应方向的判定进行分析;D、与B选项结合分析.解答:解:A、容器乙内反应向正反应方向进行,气体总的物质的量减少,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小,故A正确;B、容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态,容器乙开始投入虽然也是3molX,1molY,但是保持恒压,而容器甲根据开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态来分析,随反应进行压强减小,容器乙所到达的平衡状态可以等效为容器甲增加压强,平衡向体积减小方向移动,即向正反应方向移动,所以n1>n2,故B错误;C、容器甲内反应根据有关数据无法判断反应向哪个方向进行、还是处于平衡状态,因此无法判断平衡时容器内的压强与比反应前压强大小关系,故C错误;D、根据B中的分析可知φ2>φ1,故D正确;故选AD.点评:利用等效平衡把不同物质全部转化为相同物质即采用一边倒的方法是解C选项的关键.12.若过程I与过程II温度相同,则关于反应N2O4g2NO2 g在下列过程中发生的变化描述正确的是A.a'<b'、a>bB.在平衡I向平衡II过渡的过程中,v逆<v正C.a'>a、b'<bD.平衡II与平衡IV中N2O4的质量分数相等考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:过程I:再加入N2O4,相当于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a>b,过程II:在平衡Ⅲ的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a'>b',对比过程Ⅰ与Ⅱ,平衡Ⅰ和Ⅲ相比较,平衡状态相同,转化率a'=a,b'=b.解答:解:A.过程I:再加入N2O4,相等于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a>b,过程II:在平衡Ⅲ的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a'>b',故A错误;B.在平衡I向平衡II过渡的过程中,,再加入N2O4,相当于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,v逆>v正,故B错误;C.对比过程Ⅰ与Ⅱ,平衡Ⅰ和Ⅲ相比较,平衡状态相同,转化率a'=a,b'=b,故C错误;D.平衡II与平衡IV平衡状态相同,N2O4的质量分数相等,故D正确.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,本题注意分析各过程,结合反应的化学方程式,判断各过程的平衡状态,答题时注意分析,从等效平衡的角度分析.13.如图,隔板K可左右移动,甲中充入2mol A和1mol B,乙中充入2mol C和1mol He,此时K停在0处.发生反应2Ag+Bg2Cg,达到平衡后,恢复至温度.下列有关说法不正确的是A.达平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间B.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞停留在右侧6处C.达到平衡时,甲容器中B的物质的量小于于乙容器中B的物质的量D.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:A.根据可逆反应不能完全反应进行分析;B.“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,即物质的量为2.5mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol,即大于3.5 mol;C.乙中充入1 mol He,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少;D.平衡移动,气体体积会发生变化,隔板随之滑动.解答:解:由于甲中充入2 mol A和1 mol B,反应向正反应方向移动,A中压强降低,最多能转化为2 mol C,但是由于反应是可逆反应,所以C的物质的量在0﹣2 mol之间,所以达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0﹣2之间,故A正确;B.“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,即物质量为2.5mol,甲中气体的物质的量为2.5 mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol,即大于3.5 mol,故乙中气体的体积要在6刻度右侧,故B错误;C.隔板可以滑动,说明是等压条件.乙中充入1molHe,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少,则甲容器中B的物质的量小于乙容器中B的物质的量,故C正确;D.平衡移动,气体体积会发生变化,隔板随之滑动,当隔板不移动时,说明达到平衡状态,故D正确.故选B.点评:本题结合压强改变考查平衡的移动知识、判断到达平衡的标志及等效平衡的有关知识,本题注意分析反应的可逆性特征和两容器压强相等,这两个角度是解答该题的关键.。

等效平衡试题及答案

等效平衡试题及答案

等效平衡试题及答案1. 题目:在一定条件下,可逆反应A(g) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + D(g)达到平衡状态。

若起始时A、B的摩尔数分别为1mol和3mol,平衡时A 的摩尔分数为0.4,则平衡时B的摩尔分数为多少?答案:根据等效平衡的原理,当反应物A和B的初始摩尔数之比与平衡时A和B的摩尔数之比相同时,系统达到等效平衡。

已知平衡时A 的摩尔分数为0.4,设平衡时A的摩尔数为x,则有:1 - x = 0.4x解得x = 0.75mol。

由于反应物A和B的初始摩尔数之比为1:3,平衡时A的摩尔数为0.75mol,所以平衡时B的摩尔数为3 * 0.75 =2.25mol。

因此,平衡时B的摩尔分数为:(2.25 / (0.75 + 2.25 + 1.5 + 0.5)) = 0.6所以,平衡时B的摩尔分数为0.6。

2. 题目:若在密闭容器中,反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)达到平衡,此时容器中N2的浓度为0.1mol/L,H2的浓度为0.3mol/L,NH3的浓度为0.2mol/L。

若将容器体积压缩为原来的一半,问达到新的平衡时NH3的浓度是多少?答案:压缩体积后,反应物和生成物的浓度都会增加,根据勒夏特列原理,反应会向体积减小的方向进行,即向生成NH3的方向进行。

设压缩后NH3的浓度为y mol/L,则有:0.1 + 0.3 = 2y解得y = 0.2mol/L。

因此,达到新的平衡时NH3的浓度为0.2mol/L。

3. 题目:在一定条件下,反应2NO(g) + O2(g) ⇌ 2NO2(g)达到平衡。

若起始时NO的摩尔数为2mol,O2的摩尔数为1mol,平衡时NO2的摩尔数为1.5mol,则平衡时O2的摩尔数为多少?答案:根据反应方程式,2mol的NO和1mol的O2反应生成2mol的NO2。

已知平衡时NO2的摩尔数为1.5mol,说明反应物NO和O2没有完全反应。

设平衡时NO的摩尔数为x mol,则有:2 - x = 1.5解得x = 0.5mol。

例题解析——等效平衡

例题解析——等效平衡

等效平衡【例1】:在一个固定容积的密闭容器中,加入2mol A和1mol B,反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为W mol/L。

若维持体积和温度不变,按下列配比作为起始条件,达到平衡后,C的浓度也为W mol/L的是()A.4mol A+1mol B B.3mol C+1mol DC.1mol C+1mol D D.1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D若一个可逆反应经过不同途径、不同起始物的量达到平衡后,平衡状态相同或对应各物质的物质的量分数或体积分数(对气体而言)相同,则这两个平衡为等效平衡平衡理论中非常重要的一条是:平衡的建立与途径无关。

所以:判断一个可逆反应经过不同途径而建立起来的平衡是否为等效平衡,可采用极限思考的方法,假设各种起始物质的配比量完全转化成反应物或生成物时,转化得到的反应物或生成物的量相当,则必然各种起始状态最终达到平衡时,各种平衡组分的量相等。

【例2】:在一定温度下,把2摩尔SO2和1摩尔O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO 2+O22SO3。

当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态。

现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO2的物质的量。

如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混和物中三种气体的百分含量仍和上述平衡时的完全相同。

请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c= 。

(2)若a=0.5,则b= ,c= 。

(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):、。

【例3】:有一可逆反应:2A(g)+3B(g)x C(g)+4D(g),若按下列两种配比,在同温、同体积的密闭容器中进行反应。

①0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D②1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D 达到平衡后,C的质量分数相同,则x的值为()A.1 B.2 C.3 D.4【例4】:在一定温度下,把1摩尔N2(g)和3摩尔H2(g)通入恒压的容器里,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。

等效平衡重点习题及详细解析

等效平衡重点习题及详细解析

等效平衡重点习题与详细解析1.(2012•天津)已知2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=﹣197kJ•mol﹣1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2mol SO2和1mol O2;(乙) 1mol SO2和0.5mol O2;(丙) 2mol SO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是()A.容器内压强P:P甲=P丙>2P乙B.S O3的质量m:m甲=m丙>2m乙C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙>k乙D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙>2Q乙考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故甲中转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,据此结合选项解答;解答:解:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,故A错误;B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,故B正确;C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1,故C错误;D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+G丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;故选B.点评:该题考查化学平衡移动与计算、反应热知识、等效平衡等,难度较大,注意构建甲、乙平衡建立的途径,注意理解等效平衡.2.(2010•江苏)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3( g)△H=﹣92.4kJ•mol﹣1)容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度(mol•L﹣1)c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是()A.2c1>c3B.a+b=92.4C.2p2<p3D.α1+α3<1考点:等效平衡;有关反应热的计算;化学平衡的计算.专题:压轴题.分析:甲容器反应物投入1molN2、3molH2与乙容器反应物投入2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1+α2=1、a+b能量总变化相当于1molN2、3molH2完全转化成2molNH3的能量,即吸放热a+b数值上就等于92.4kJ;甲容器反应物投入量1molN2、3molH2与丙容器反应物投入量4molNH3,若恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡,然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器,我们可以当成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由平衡移动原理,则相较于甲容器(或假设状况)而言,丙容器平衡向逆向移动,也就是说,丙容器的转化率比甲容器还要低一些.因此2c1<c3、2p2>p3、α2>α3、α1+α3<1.解答:解:A、甲、丙相比较,把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,由勒沙特列原理,相较于甲容器(或假设状况)而言,丙容器平衡向逆向移动,因此2c1<c3,故A错;B、甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4,故B正确;C、比较乙丙可知,丙中氨气的物质的量为乙的2倍,但加压平衡向生产氨气的方向移动,故2p2>p3,故C错;D、甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,而a2>a3,所以a1+a3<1,故D正确.故选B、D.点评:本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题,等效平衡为在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,做题时注意从思路的转化.3.某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g)若开始时只充入2molE(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molM 和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为()A.20%B.40%C.60%D.80%考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;化学平衡专题.分析:根据等效平衡,在相同温度下,固定容积的反应容器内,2molE与2molM和1molN 的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,利用三段式解题方法,可求知结果.解答:解:设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE,根据方程式计算如下: 2M(g)+N(g)2E(g)起始 0 mol 0 mol 2mol转化 2x x 2x平衡 2x x 2﹣2x根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的物质的量之比等于压强之比,则有:=1.2,解得x=0.4mol;在相同条件下,2molE与2molM和1molN的物质的量相当,达到平衡时,两者的平衡状态相同,即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的物质的量为0.8mol,转化的M的物质的量为2mol﹣0.8mol=1.2mol 所以达平衡时M的转化率=,故选C.点评:本题为等效平衡问题,解决这类问题时注意以下两个方面的问题:(1)对于两边气体分子数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同,则两平衡等效.(2)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同,则两平衡等效.4.(2009•广州模拟)保持恒温、恒容,在某密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C (g)+3D(g).现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ﹣﹣从正反应开始,A、B的起始物质的量均为2mol;Ⅱ﹣﹣从逆反应开始,C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同B.Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中,体系的总密度始终保持不变C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的物质的量分数相同D.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内A的浓度相同考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到相同平衡状态.解答:解:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)Ⅰ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,则A.物质的浓度不同,反应速率不同,到达平衡时需用时间不同,另外反应从不同方向进行,转化率未知,即使是物质的量相当时也不能确定达到平衡所用的时间是否相等,故A错误;B.容器体积不变,气体的质量不变,则总密度始终保持不变,故B正确;C.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到相同平衡状态,物质的质量分数相同,故C正确;D.Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量不相等,平衡状态相同,则A的浓度不同,故D错误.故选BC.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.5.在体积、温度都相同的条件下有下列反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g).现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol.以下叙述中不正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者对应的各组分的体积分数相同B.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时,两者混合气的平均相对分子质量相同C.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2D.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率v A等于Ⅱ途径的反应速率v A考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析: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,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡,在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,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.解答:解:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g),反应前后气体的物质的量相等,Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol,相当于4molA和4molB,两种途径的物质的量比值相同,则处于相同平衡状态,则A.两种途径平衡状态相同,则对应的各组分的体积分数相同,故A正确;B.两种途径平衡状态相同,各物质的含量相同,则混合气的平均相对分子质量相同,故B正确;C.由于途径Ⅱ的质量为途径Ⅰ的质量的2倍,则Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的,故C正确;D.Ⅱ途径浓度大,压强大,反应速率应较大,故D错误.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起的平衡状态都是相同的,这就是所谓等效平衡原理.6.在相同温度和压强下,对反应CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见表:CO2H2CO H2O甲 a mol a mol0 mol0 mol乙2a mol a mol0 mol0 mol丙0 mol0 mol a mol a mol丁 a mol0 mol a mol a mol上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是()A.丁>乙>丙=甲B.乙>丁>甲>丙C.乙=丁>丙=甲D.丁>丙>乙>甲考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:极端假设法;化学平衡专题.分析:在相同温度和压强下的可逆反应,反应后气体体积不变,按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析.解答:解:假设丙、丁中的CO、H2O(g)全部转化为CO2、H2,再与甲、乙比较: CO2(g)+H2(g ) CO(g)+H2O(g)丙开始时 0mol 0mol anol anol丙假设全转化 anol anol 0mol 0mol丁开始时 amol 0mol amol amol丁假设全转化 2amol amol 0mol 0mol通过比较,甲、丙的数值一样,乙、丁的数值一样,且乙、丁的数值大于甲、丙的数值.故选:C点评:采用极端假设法是解决本题的关键,本题还涉与等效平衡,等效平衡是一种解决问题的模型,对复杂的对比问题若设置出等效平衡模型,然后改变条件平衡移动,问题就迎刃而解.7.相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g )2XY3(g);△H=﹣92.6kJ•mo l﹣1,实验测得反应起始时、达到平衡状态时的有关数据如下表所示,不正确的是()容器编号起始时各物质物质的量/mol平衡时体系能量的变化X2Y2XY3①130放热Q1=23.15kJ②0.6 1.80.8Q2A.达平衡时,两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol•L﹣1B.容器①、②中反应的平衡常数相等C.容器②中反应达到平衡状态时放出23.15×kJ的热量D.若容器①体积为0.20L,则反应达到平衡状态时放出的热量大于23.15kJ考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:(A)、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时XY3的物质的量浓度,再根据两平衡是完全等效平衡解答;(B)、平衡常数只与温度有关;(C)、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ,计算平衡时X2、Y2和XY3的物质的量,分析②是否处于平衡状态或是向哪个方向进行,判断②是吸热还是放热,再根据转化率计算具体的值;(D)、从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系.解答:解:A、①容器中放出23.15kJ热量,则生成氨气的物质的量为:=0.5mol,利用三段式法计算:N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始:1mol 3mol 0转化:0.25mol 0.75mol 0.5mol平衡:0.75mol 2.25mol 0.5mol此时XY3的物质的量浓度均为=2 mol/L,将②按化学计量数比换算成左边与①对应的物质的物质的量相等,恒温恒容下,两平衡是完全等效平衡,平衡时各物质的浓度相等,故A正确;B、平衡常数只与温度有关,温度不变,对同一反应平衡常数不变,故B正确;C、由上述计算,可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol,可知②的反应向逆反应方向进行,反应过程需要吸收热,故C错误;D、若容器①体积为0.20L,增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确.故选C.点评:本题考查化学平衡移动问题、等效平衡、反应热等问题,题目难度不大,注意C 项根据计算分析,多认为无法判断是吸热还是放热.8.已知N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,达到平衡状态II,则下列说法正确的是()A.两个平衡状态的平衡常数的关系:K I<K IIB.H2的百分含量相同C.N2的转化率:平衡I<平衡IID.反应放出的热量:Q I=Q II<92.3 kJ考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:已知N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化;B、平衡状态相同;C、依据平衡状态相同分析判断;D、反应是可逆反应不能进行彻底,起始量不同反应热量不同.解答:解:已知N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣92.3kJ•mol﹣1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>﹣92.3kJ•mol﹣1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;A、平衡常数随温度变化,两个平衡状态的平衡常数的关系:K I=K II,故A错误;B、平衡状态II和平衡状态I相同;H2的百分含量相同,故B正确;C、平衡状态II和平衡状态I相同,N2的转化率:平衡I=平衡II,故C错误;D、反应是可逆反应不能进行彻底,平衡Ⅱ反应是正逆进行,反应放出的热量:Q I>Q II都小于92.3 kJ,故D错误;故选B.点评:本题不仅考查了反应热的概念,还同时考查了可逆反应,等效平衡,平衡常数,转化率等概念,综合性较强,考生只有在准确理解上述概念的基础上,才能准确作答.由于“化学反应中的能量变化”,新教材已将其作为另一条主线贯穿于教材始终,故能量变化问题几乎可与任何一章相联系、相综合,复习中应多加留意.9.在一恒温恒容密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始量均为2mol;Ⅱ.C、D的起始量分别为2mol和6mol.下列叙述不正确的是()A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成不同B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同C.达到平衡时,途径Ⅰ的和途径Ⅱ体系内混合气体平均相对分子质量相同D.达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的1/2考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,与Ⅰ物质的量比值相等,则达到平衡状态.解答:解:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)Ⅰ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,由反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,由于容器体积相等,Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍,则达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的,则B、C、D正确,A错误.故选A.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,注意等效平衡有2种情况:①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等,②反应前后气体的化学计量数相等,满足物质的量之比相等.10.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H 2(g)+I2(g)2HI(g).已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L﹣1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1.若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1,则平衡时H2的浓度(mol•L﹣1)是()A.0.16B.0.08C.0.04D.0.02考点:等效平衡;化学平衡的计算.专题:计算题;平衡思想;化学平衡专题.分析:先根据题中所给信息,求出化学平衡常数,温度一定,化学平衡常数不变,再次利用平衡常数求出平衡式H2的浓度.解答:解:H 2(g)+I2(g) 2HI(g)起始浓度0.10mol•L﹣1 0.10mol•L﹣1 0反应浓度0.08mol•L﹣1 0.08mol•L﹣1.16mol•L﹣1平衡浓度0.02mol•L﹣1 0.02mol•L﹣1 0.16mol•L﹣1化学平衡常数K===64当H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1时,设则平衡时H2的浓度为x(mol•L﹣1),则氢气的反应浓度为( 0.20﹣x)mol•L﹣1.H 2(g)+I2(g) 2HI(g)起始浓度0.20mol•L﹣1 0.20mol•L﹣1 0反应浓度( 0.20﹣x)mol•L﹣1 ( 0.20﹣x)mol•L﹣1 2(0.20﹣x)mol•L﹣1平衡浓度 x x 2(0.20﹣x)mol•L﹣1化学平衡常数K==64x=0.04 mol•L﹣1故选:C点评:温度一定,化学平衡常数不变是解决本题的关键.化学平衡常数K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关.11.在温度、初始容积相同的两个密闭容器中,按不同方式投入反应物(如图所示),发生如下反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0保持温度不变,测得平衡时的有关数据如下:恒容容器甲恒压容器乙X的物质的量(mol)n1n2Z的体积分数φ1φ2下列说法正确的是()A.平衡时容器乙的容积一定比反应前小B.n2>n1C.平衡时容器甲的压强一定比反应前小D.φ2>φ1考点:等效平衡.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:A、先判断反应方向,然后根据恒温恒压条件下,体积与物质的量的关系解题;B、不同的容器,不同物质的量的物质反应,先根据等效平衡,把不同物质转化为相同物质再分析选项;C、根据反应方向的判定进行分析;D、与B选项结合分析.解答:解:A、容器乙内反应向正反应方向进行,气体总的物质的量减少,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小,故A正确;B、容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态,容器乙开始投入虽然也是3molX,1molY,但是保持恒压,而容器甲根据开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态来分析,随反应进行压强减小,容器乙所到达的平衡状态可以等效为容器甲增加压强,平衡向体积减小方向移动,即向正反应方向移动,所以n1>n2,故B错误;C、容器甲内反应根据有关数据无法判断反应向哪个方向进行、还是处于平衡状态,因此无法判断平衡时容器内的压强与比反应前压强大小关系,故C错误;D、根据B中的分析可知φ2>φ1,故D正确;故选AD.点评:利用等效平衡把不同物质全部转化为相同物质即采用一边倒的方法是解C选项的关键.12.若过程I与过程II温度相同,则关于反应N 2O4(g)2NO2(g)在下列过程中发生的变化描述正确的是()A.a'<b'、a>bB.在平衡I向平衡II过渡的过程中,v(逆)<v(正)C.a'>a、b'<bD.平衡II与平衡IV中N2O4的质量分数相等考点:等效平衡.专题:化学平衡专题.分析:过程I:再加入N2O4,相当于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a>b,过程II:在平衡Ⅲ的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a'>b',对比过程Ⅰ与Ⅱ,平衡Ⅰ和Ⅲ相比较,平衡状态相同,转化率a'=a,b'=b.解答:解:A.过程I:再加入N2O4,相等于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a>b,过程II:在平衡Ⅲ的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,a'>b',故A错误;B.在平衡I向平衡II过渡的过程中,,再加入N2O4,相当于在原来的基础上缩小体积,平衡向逆反应方向移动,v(逆)>v(正),故B错误;C.对比过程Ⅰ与Ⅱ,平衡Ⅰ和Ⅲ相比较,平衡状态相同,转化率a'=a,b'=b,故C错误;D.平衡II与平衡IV平衡状态相同,N2O4的质量分数相等,故D正确.故选D.点评:本题考查等效平衡问题,题目难度中等,本题注意分析各过程,结合反应的化学方程式,判断各过程的平衡状态,答题时注意分析,从等效平衡的角度分析.13.如图,隔板K可左右移动,甲中充入2mol A和1mol B,乙中充入2mol C和1mol He,此时K停在0处.发生反应2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡后,恢复至温度.下列有关说法不正确的是()A.达平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间B.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞停留在右侧6处C.达到平衡时,甲容器中B的物质的量小于于乙容器中B的物质的量D.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡考点:等效平衡;化学平衡的影响因素.专题:化学平衡专题.分析:A.根据可逆反应不能完全反应进行分析;B.“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,即物质的量为2.5mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol,即大于3.5 mol;C.乙中充入1 mol He,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少;D.平衡移动,气体体积会发生变化,隔板随之滑动.解答:解:由于甲中充入2 mol A和1 mol B,反应向正反应方向移动,A中压强降低,最多能转化为2 mol C,但是由于反应是可逆反应,所以C的物质的量在0﹣2 mol 之间,所以达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0﹣2之间,故A正确;B.“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,即物质量为2.5mol,甲中气体的物质的量为2.5 mol,乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol,即大于3.5 mol,故乙中气体的体积要在6刻度右侧,故B错误;C.隔板可以滑动,说明是等压条件.乙中充入1molHe,等于给甲加压,平衡右移,B的物质的量减少,则甲容器中B的物质的量小于乙容器中B的物质的量,故C正确;D.平衡移动,气体体积会发生变化,隔板随之滑动,当隔板不移动时,说明达到平衡状态,故D正确.故选B.点评:本题结合压强改变考查平衡的移动知识、判断到达平衡的标志与等效平衡的有关知识,本题注意分析反应的可逆性特征和两容器压强相等,这两个角度是解答该题的关键.。

高考_化学等效平衡经典例题

高考_化学等效平衡经典例题

精心整理等效平衡经典例题(I类)同T、V,△V≠0,建立等效平衡的条件是:反应物投料量相当。

1.在一定温度下,把4molA气体和5molB气体通入一定容积的密闭容器里,发生以下反应:4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。

在该容器中,维持温度不变,令a、b、c、d(1)若(2)若(3)a含b和c2.2测令x、y、z量(必平衡时完全相同。

请填写下列空白:(1)若x=0,y=0,则z=。

(2)若x=0.75,则y=,z=。

(3)x、y、z应满足的一般条件是(用含x、y、z的关系式表示)。

3.在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2 +O22SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。

现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。

如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列c,另一2Y(g)。

和Zmol。

molZ,。

度,进行以下反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成a molHBr(见下表的“已知”项),在相同条件下,且保持平衡时各组分的含量不变,对下列3.在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行如下反应A(g)+2B(g)3C(g),已知起始时加入1molA(g)和3molB(g),达平衡后,生成amolC(g)。

(1)当反应达到平衡时,C(g)在反应混合气中的体积分数为___________(用字母a 表示)。

(2)相同实验条件下,若在同一容器中改为开始加入量大”、(3需加入(4平衡时可以使m 示)。

(III 1.体积H 2反应:22(1223达到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同,那么:①若a=1,c=2,则b=_________。

等效平衡问题的基本模型及例题

等效平衡问题的基本模型及例题

等效平衡问题的基本模型等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点,也是各级各类考试的重点和热点。

学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。

经过对大量试题的对比分析,笔者认为可以归纳为以下三种情形:完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。

解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。

下面看例题一:【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。

若充入1molN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。

若改变开始时投入原料的量,加入amolN2,bmolH2,cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则:①若a=b=0,c=②若a=0.75,b= ,c=③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足的关系是分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。

N2 +3H2 2NH3起始条件Ⅰ:1mol 3mol 0起始条件Ⅱ:amol bmol cmol(可以把cmolNH3全部转化为N2,H2)转化:0.5cmol 1.5cmol cmol构建条件:(a+0.5c)mol (b+1.5c)mol 0要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相同。

则有:(a+0.5c)mol = 1mol (b+1.5c)mol = 3mol其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。

不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。

解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例。

下面看例题二:【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A(g)+B(g) = C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为mol。

高考_化学等效平衡经典例题

高考_化学等效平衡经典例题

等效平衡经典例题(I类)同T、V,△V≠0,建立等效平衡的条件是:反应物投料量相当。

1. 在一定温度下,把4molA气体和5molB气体通入一定容积的密闭容器里,发生以下反应:(g)+5B(g) (g)+6D(g) 当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。

在该容器中,维持温度不变,令a、b、c、d分别代表初始加入A、B、C、D的物质的量(mol),如果a、b、c、d取不同的数值,它们必须满足一定关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中几种物质的体积分数仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c= ,d= 。

(2)若a=1,则c= ,d= 。

(3)a、b、c、d取值必须满足的一般条件是(请用方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)2. 某温度下,在的密闭容器中加入1molN2、3molH2,使反应N2+3H22NH3达到平衡,测得平衡混合气体中N2、3H2、NH3分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol,维持温度和容器体积不变,令x、y、z代表初始加入的N2、H2、NH3的物质的量(mol)。

如果x、y、z取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量仍跟上述平衡时完全相同。

请填写下列空白:(1)若x=0,y=0,则z= 。

(2)若x=0.75,则y= ,z= 。

(3)x、y、z应满足的一般条件是(用含x、y、z的关系式表示)。

3. 在一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。

现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。

如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c= 。

等效平衡练习题含解析答案

等效平衡练习题含解析答案

等效平衡练习题例1将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强和体积作为起始条件,发生了如下反应:达到平衡时C的浓度为w mol·L-1;回答⑴~⑸小题:1保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是A6 mol A+2 mol B B3 mol A+1 mol B十2 mol C,C2 mol C+1 mol B+1 mol D D1 mol C+2mol D2保持原起始温度和体积不变,要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1,应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质A3 mol A+1 mol B B4 mol C十2 mol DC mol A+ B+1 mol C + molD D以上均不能满足条件,3保持原起始温度和体积不变,若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应,则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是A>w B<w C= w D不能确定4将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中,保持温度和体积不变,平衡时C的浓度为V mol·L-1,V与w的关系是A V>wB V<wC V=w D无法比较5维持原起始温度和体积不变,按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为V mol·L-1A1 mol C+ m01 D .B3 mol A+2 mol BC3 mol A+1 mol B+1 mol D D以上均不能满足条件解析⑴A⑵D.⑶B.⑷B.⑸C.例2某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2,使反应N2+3H3达到平衡,平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、Gmol/L.如果温度不变,只改变初始物质的加入量,要求M、N、G保持不变,则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是:①若x=0,y=0,则z= ;②若x= mol,则y= ,z= ;③x、y、z取值必须满足的一般条件是用含x、y、z方程表示,其中一个含x、z,另一个含y、z ;若将上述条件改为恒温、恒压,其它均不变,则a.若x=0,y=0,则z= ;b.若x= mol,则y= ,z= ;c.x、y、z取值必须满足的一般条件是;答案 ①z=2 mol . ②y= mol,z= mol; ③ 12=+z x 323=+z y a . z 为任意值. b . y=mol,z 为任意值; c .x ︰y=1︰3,即y=3x 时z 为任意值. 例34如右图所示,将4 mol SO 2和2 mol O 2置于体积可变的等压容 器中,在一定温度下发生反应2SO 2g+O 2g3g,△H <0.该反应达到平衡状态A 时,测知气体的物质的量为 mol,SO 2、O 2、SO 3的起始物质的量分别以现a 、b 、c 表示.1向达到平衡状态A 的容器中通入少量O 2,体系中SO 2的体积分数 填“增 大”或“减小”或“不变".要使SO 2的体积分数再变到与平衡状态A 相同,可采取的措施是 或 ;2若起始时a= mol,B= mol,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A 相同,则起始时c 的取值为 ;3要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态 A 相同,则起始时c 的取值范围为 ; 答案 1通入适量的SO 2 给体系升温 2任意值3<C ≤4〖巩固与应用〗基础题1、在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA 和1molB,发生反应:2Ag+Bg达到平衡时C 的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为Wmol/L 的是A 、4molA+2molB B 、3molC+1molD+1molBC 、3molC+1molD D 、1molA+++2、在450℃、×107Pa 时,如果把1体积N 2和3体积H 2的混合物通入一个装有催化剂的密闭容器中反应达到平衡时,得到含NH 352%体积分数的混合气体;在同温同压下向密闭容器中通入2体积N 2和6体积H 2,达到平衡时NH 3的体积分数为A 、大于52%B 、等于52%C 、小于52%D 、不能确定 3、在固定体积的密闭容器中,一定温度下,加入2molBr 2,1molH 2,发生反应:Br 2g + H 2g 到达平衡时,HBr 质量分数为W%,在相同条件下,按下列情况充入物质到达平衡时,HBr 的质量分数仍为W%的是A、2molHBrB、3molHBrC、4molBr2+2molH2D1molBr2+2molHBr4、在一定温度下的容积固定的密闭容器里充入1molC和1mol水蒸气,发生反应:Cs+H2Og COg+H2g;,测得水蒸气的浓度为Wmol/L,如果起始按下列配比填料,平衡时水蒸气的浓度不为Wmol/L的是A、2molC+1molCO+1molH2B、1molCO+1molH2C、+2molH2OgD、g+++5、可逆反应Ag+Bg2Cg在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1molA和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的体积分数为m%;若向容器中充入1molC,在同样的温度下达到平衡时,C的体积分数为n%,则m和n的关系正确的是A.m>n B.m<n C.m=n D.无法比较6、在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应:2Ag+Bg xCg,达到平衡后,C的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:、B:、C:充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x 的值为A.只能为2 B.只能为3 C.可能为2,也可能为3 D.无法确定7、体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3并达到平衡;在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率为A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断8、在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2;下列叙述中,错误的是A.化学反应速率:乙>甲B.平衡后N2的浓度:乙>甲C.H2的转化率:乙>甲D.平衡混合气中H2的体积分数:乙>甲9、某恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3 L A和2 L B,发生如下反应:3Ag+2Bg xCg+yDg达到平衡时,C的体积分数为m%,若维持温度、压强不变,将L A、L B,4 L C、L D作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为w%,则x,y的值分别为=3,y=1=4,y=1=5,y=1=2,y=310、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通过一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2g + O2g 2SO3g;当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态;现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量mol,若a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的关系才能保证达到平衡,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,填写下列空白:1若a=0,b=0,则c= ;2若a=,则b= ,c= ;3若a、b、c取值必须满足的一般条件是请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c ;能力题11、甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变;在一定温度下,向甲中通入3mol N2和4mol H2反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为amol;1相同温度下,向乙中通入2molNH3,且保持容积与甲相同,当反应达到平衡时,各物质的浓度与甲平衡中相同;起始时乙中还通入了____mol N2和____mol H2;2相同温度下,若向乙中通入6mol N2和8mol H2,且保持压强与甲相等,当反应达到平衡时,生成氨的物质的量为b mol,则a∶b______1∶2;若乙与甲的容积始终相等,达到平衡时,生成氨的物质的量为c mol,则a∶c_____1∶2填“>”、“<”或“=”;12、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:N2+3H22NH3;已知加入1mol N2和4mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3见下表已知项;在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变;对下列编号①~③的状态,填写表中空白;已知编号起始状态物质的量n/mol 平衡时NH3的物质的量n/molN2H2NH31 4 0 a① 6 0② 1③m gg≥4m13 I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:A气+B气C气1若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为mol;2若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为mol;3若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x=mol,y=mol;平衡时,B的物质的量选填一个编号甲大于2 mol 乙等于2 mol 丙小于2 mol 丁可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是;4若在3的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是;II.若维持温度不变,在一个与1反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应;5开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC;将b与1小题中的a进行比较选填一个编号;甲a<b 乙a>b 丙a=b 丁不能比较a和b的大小作出此判断的理由是;易错题14、在固定体积的容器中加入1molN2O4发生如下反应N2O42NO2当达到平衡时保持温度不变再充入1 molN2O4气体,则平衡向移动N2O4转化率如何变化15、一定温度下,向一固定体积为V的容器中加入4molNO2.发生如下反应:2NO2N2O4当达到平衡时,保持温度不变再充入1 molNO2气体,则平衡向移动NO2的转化率如何变化16、在一固定体积为V的容器中,加入1molA和1molB发生如下反应:Ag+Bg 2Cg达到平衡后:1如果再加入1molA则平衡向移动平衡时B的转化率如何变化A的的转化率如何变化2在反应1的基础上再加入1molB则平衡向移动平衡时A的转化率如何变化B的的转化率如何变化与反应1相比较32的平衡状态与原平衡状态相比,A、B的转化率如何变化17、在T K、pkPa时,向体积为V L的密闭容器内充入1 mol A和1 mol B.保持恒温恒压,反应Ag+Bg芦兰Cg达到平衡时C的体积分数为40%.使温度和压强在上述条件下恒定不变,若向密闭容器中充入2 mol A和2 tool B,则反应达到平衡时容器的体积为,C的体积分数为;参考答案1C 2B 3CD 4C 5C 6C 7B 8D 9C10、答案:12 2 3a+c=2 2b+c=211、1当乙的容积与甲保持相同时,要达到等效平衡,则应满足乙中的投料量与甲中相等,将2mol NH3全部归到平衡的左边相当于1mol N2与3mol H2,因此还差2mol N2和1mol H2;2当乙的压强与甲保持相同时,只要乙的投料方式中N2和H2的物质的量之比与甲中相等即可达到等效平衡;因此向乙中通入6mol N2和8mol H2,达到平衡时,生成氨的物质的量浓度与甲中相等,而氨的物质的量物质的量b=2a,所以a∶b=1∶2;若乙的容积与甲保持相等,则相当于在原平衡的基础上使压强增大2倍,则平衡要向右移动,所以平衡时氨的物质的量物质的量c>2a,即a∶c<1∶2;12、对于一般的可逆反应,在恒温恒压条件下,只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后,与原平衡等效;①因为从题干可知nN 2∶nH 2∶nNH 3平衡=1∶4∶a,所以①状态下nN 2∶nH 2∶nNH 3平衡=∶6∶;②起始状态时,有1mol NH 3,则相当于起始时有N 2和H 2分别为和,按nN 2∶nH 2∶nNH 3平衡=1∶4∶a,可得②状态时nN 2∶nH 2∶nNH 3平衡=∶2∶,所以原有N 2和H 2分别为0和;③设起始时nNH 3为x mol,则相当于N 2和H 2总量分别为m +2x mol 和g +23x mol,则m +2x ∶g +23x =1∶4,即可得x =2g -4m设为nNH 3平衡y mol,可得:4∶a =g +23x∶y,即:y =g -3m ·a;13、11-a 23a 32 3-3a 丁若3a >1,B 的物质的量小于2mol ;若13=a ,B 的物质的量等于2mol ; 若3a <1,B 的物质的量大于2mol4aa -2 5乙 因为5小题中容器容积不变,而1小题中容器的容积缩小,所以5小题的容器中的压力小于1小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a >b; 14、平衡向正反应方向移动 、N 2O 4转化率减小 15、平衡向右移动、NO 2转化率增大 16、1加入A 则增大反应物浓度,平衡正反应方向移动,B 的转化率增大,A 的转化率减小;2再加入B 则平衡向正反应方向移动,A 的转化率增大,B 的转化率减小;3若与原平衡相比,则A 、B 的转化率不变; 17、原文解析略 答案:710V40%。

等效平衡例题分析

等效平衡例题分析
2体积N2 6体积H2
大气
①若a=1,c=2,则b= 。在此情况下, 反应起始时将向 _______ 方向进行。
②若需规定起始反应向逆方向进行,则c的 范围是 。 (2)在上述装置中,若需控制平衡后混合气体 为6.5体积,则可采取的措施是_____________ 理由是 。
如图所示,甲、乙之间的隔板K可以左右移动,甲中充 入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K 停在0处.在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B (g) 2C(g),反应达到平衡后,恢复到反应发 生前时的温度.填写下列有关空白:
练习1 如图所示,向A中充入1mol X和lmo1 Y,向B中 充入2mol X和2mol Y,起始Va=Vb=a L,在相同温度和 有催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应: X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g); △H >0,达到平衡时, VA=1.2aL。则:
报纸第7期
(1)反应开始时,B容器等于”); (2)A容器中X的转化率为__________,且B容器中X的转 化率__________A容器中 X的转化率; (填“大于”、“ 小于”或“等于”); (3) 打 开 K 一 段 时 间 达 到 新 平 衡 时 , A 的 体 积 为 ____________(连通管中气体体积不计) 。
练习2.在一个容积不变的反应容器中,要求通过调节体
系的温度使下列反应达到平衡时保持容器内气体总物 质的量为12mol,
A(g)+2B(g) 2C(g), 现 向 反 应 器 中 加 入 6.5molA,X molB,2.0 molC.
( 1 )若 x=5.5 时,需要降低体系温度使反应在平衡时 达到题设条件,则正反应为_____热反应。 ( 2 )欲使起始反应维持向逆方向移动,则 x 取值范围 是_______________ ( 3 )欲使起始反应维持向正方向移动,则 x 取值范围 是_______________
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全方位透析等效平衡化学平衡是中学化学中三大理论之一,它是电离平衡、水解平衡的基础,在中学化学教学中占据举足轻重的地位,尽管新教材总体上对化学平衡降低了难度,但它仍是值得重视的高考热点。

其中等效平衡是化学平衡教学中的重点和难点,也是高考的热点,为让学生能更好的掌握和应用等效平衡,下面笔者结合自己的教学体会,对有关等效平衡知识进行了系统的分析。

一、等效平衡的原理在一定条件(定温、定容或定温、定压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的物质的量分数(或体积分数)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。

二、等效平衡的建立化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强等)有关,而与建立平衡时的途径无关,因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时的条件(浓度、温度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。

如常温常压下,可逆反应:2SO2 + O2 2 SO3① 2mol 1mol 0②0 0 2mol③ 1mol 0.5mol 1mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正、逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的化学计量数比折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等[如将②、③折算为①],因此三者为等效平衡。

三、等效平衡的规律1、定温、定容条件下的等效平衡Ⅰ类:在定温、定容条件下,对于反应前后气体化学计量数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量与原起始量对应相同,则两平衡等效。

Ⅱ类:在定温、定容条件下,对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效。

2、定温、定压条件下的等效平衡在定温、定压条件下,对于反应前后气体化学计量数任意型的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效。

四、等效平衡的解题思想——极值法无论平衡从哪个方向建立,在判断时,都可以根据题给条件,把生成物全部推算成反应物或把反应物全部推算成生成物,再与平衡开始时加入的物质的量相比较。

推算公式是:某反应物的物质的量+变成生成物而消耗了该反应物的物质的量=原来该反应物的物质的量理解了上述等效平衡的概念和建立方法,就能顺利应用到实际的解题中。

五、等效平衡的应用等效平衡的应用通常有三类,第一类是改变起始加入量,第二类是反应物分批加入,第三类是等效平衡的综合应用,现就此例析如下。

1、改变起始加入量时有关等效平衡的计算⑴改变起始加入量判断平衡时体积分数的大小例1(2005年江苏化学卷,18题)一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达到平衡后A的体积分数为a%。

其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )A、2molCB、2molA、1molB和1molHe(不参加反应)C、1molB和1molCD、2molA、3molB和3 molC解析:本题考查了上述“定温、定容”条件下的等效平衡规律中的第2类等效平衡问题。

首先把各选项中的C都折算成A和B,再与题干相比较。

选项A中把“2molC”完全转化为“4/3molA 和2/3molB”,可设想分两步进行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,与题干中比例一致,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%,第二次再移走2/3molB,会使平衡逆向移动,A的物质的量增加(但总物质的量减小),故平衡后A的体积分数大于a%;选项B中所充入的“1molHe”不能改变各组分分压,对平衡无影响,只需分析加入“2molA、1molB”的情况即可,其分析原理与选项A类似,故平衡后A的体积分数也大于a%;选项C中把“1molB 和1molC”完全转化为“4/3molA和5/3molB”,也可假设分批加入,第一次先加入4/3molA 和4/3molB,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%,第二次再加入1/3molB,会使平衡正向移动,A的物质的量减小(但总物质的量增加),故平衡后A的体积分数小于a%;选项D中把“2molA、3molB和3 molC”完全转化为“4molA和4molB”,与原平衡等效,平衡后A的体积分数为a%。

故符合题意的为AB。

⑵改变起始加入量时计算平衡时物质的量浓度大小例2(2004年北京理综卷,14题)在一定温定容的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g),已知H2和I2的起始浓度均是0.10mol/L,达到平衡时HI的浓度为0.16 mol/L,若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol/L时,则平衡时的H2浓度(mol/L)是()A、0.16mol/LB、0.08mol/LC、0.04mol/LD、0.02mol/L解析此题仍运用等效平衡规律处理,仍假设第一种情况的反应体系的体积为VL,第二种情况的反应体系的体积为2VL,则在等温条件下,两者建立等效平衡。

其中H2的平衡浓度相同,为0.02mol/L(由第一种情况平衡时,HI浓度为0.16mol/L,可推知H2转化浓度为0.08mol/L,则剩余浓度为0.02mol/L得)。

这样,由第二种情况的反应体积为2VL压缩到VL 时,平衡不移动,但H2、I2和HI的浓度均增大2倍,所以H2的平衡浓度则为0.04mol/L。

应选C。

⑶利用等效平衡讨论可逆反应化学计量数例3、在一固定体积的密闭容器中,充入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)xC(g),达平衡后,C的体积分数为W%,若维持容器容积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始配比投入,达平衡后,C的体积分数也为W%,则x的值为()A、1B、2C、3D、4解析看题意多数学生认为这是“恒温恒容”条件下的等效平衡问题,常用极端假设法,即完全推算到A、B这两种反应物一端,即有0.6+1.4×2/x=2,或0.3+1.4×1/x=1,得x=2,应选B。

然而还应考虑到等效平衡的另一种情况,即定温、定容条件下对于反应前后气体化学计量数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效,即为当x=3时的情况,因此本题正确答案应为B、C。

2、反应物分批加入时有关等效平衡的计算⑴反应物分批加入时判断平衡移动方向例4(2003年全国新课程卷,12题)某温度下,在一容器可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。

保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是()A、均减半B、均加倍C、均增加1molD、均减小1mol 解析本题考查了上述规律中“定温、定压”条件下的等效平衡问题。

选项A、B中三者比例为2:1:2,与题中比例一致,为等效平衡,平衡不移动。

C可设想为两步加入,第一次加入1molA、0.5molB、1molC,此时平衡不移动,第二次再加入0.5molB(此法与一次性各加入1mol等效),提高反应物B的浓度,平衡向右移动。

D中均减小1mol,也可设想为两步进行,先将A减小1mol,B减小0.5mol,C减小1mol,此时平衡不移动,再将B减小0.5mol,降低反应物B的浓度,平衡向左移动,故本题应选C。

⑵反应物分批加入时判断平衡时体积分数的大小例5(2004年广东化学卷,5题)在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g)达到平衡时,再向容器中通入一定量的NO2,重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2体积分数()A、不变B、增大C、减小D、无法判断解析有关“等效平衡”问题,一般都假设过程:设原平衡在建立前初始时,只放入NO2其物质的量是amol,此时容器的体积为VL,再加入的NO2是namol,此时容器的体积为(1+n)VL,两种情况下在等温等压条件下建立的平衡状态是相同的(即等效平衡),此时NO2的体积分数相同。

再把容器的体积由(1+n)VL压缩为VL时(因为题设条件是等温等容,所以需把假设过程的虚设体积恢复至原体积),该可逆反应的原平衡会发生正向移动,再建立新的平衡状态,此时反应物NO2的体积分数会比原平衡减小。

故应选C。

3、等效平衡的综合应用例6(2003年江苏化学卷,26题)Ⅰ. 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)+B(g) C(g)⑴若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为mol。

⑵若开始时放入3molA和3 molB,到达平衡后,生成C的物质的量为mol。

⑶若开始时放入xmolA、2 molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x = mol,y = mol平衡时,B的物质的量(选填一个编号)。

(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于,等于或小于2mol作出判断的理由是。

⑷若在⑶的平衡混合物中再加入3molC,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是。

Ⅱ. 若维持温度不变,在一个与⑴反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。

⑸开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。

将b与⑴小题中的a进行比较(选填一个编号)。

(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是。

解析本题综合考查了恒容和恒压两种情况下的等效平衡。

Ⅰ中的后三问都是考查恒温、恒压下的等效平衡。

Ⅰ、⑴由反应A(g)+B(g) C(g)知,反应到达平衡后,若有amol的C生成,则必有amol 的A消耗,此时剩余A的物质的量为(1-a)mol。

⑵起始量改为3molA和3 molB,相当于3个1molA和1molB,或理解为需将容器扩大为原来的3倍,才可保持恒温、恒压。

根据第⑴问答案,C的物质的量为3amol。

因而可确定,在定温定压的条件下起始量为3molA、3molB和0molC与1molA 、1molB和0molC为等效平衡。

所以这两种状态达到平衡时C的体积分数一定相同,因而状态⑵下,A、B、C的物质的量都是状态⑴下的3倍。

⑶将状态⑶与状态⑵看成是等效平衡,把xmolA、2 molB和1molC全部转换成反应物,为(x+1)molA、3molB、0molC,故可求出x=2mol,平衡时A、B、C的物质的量与状态⑵相同,故反应后A的物质的量y=(3-3a)mol,B的物质的量为(3-3a)mol,而(3-3a)与2大小比较,完全取决于a的数值。

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