高中化学等效平衡(2)选修4

等效平衡(2)
高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆
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在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行反应：H2(g)+Br 2(g) L』|2HBr(g),已知加
入1 mol H 2和2 mol Br 2达到平衡后，生成了a mol HBr。

在相同条件下，若起始时加入的
H2、B「2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变，
则以下推断中一定正确的是
①x、y、z应满足的关系为4x+z=2y②达到平衡时HBr的物质的量为[(x+y+z)/3]a mol③
达到平衡时HBr的物质的量为a mol④x、y、z应满足的关系为x+y=z
A.①②
B.②③
C.③④
D.①②③
【参考答案】A
【试题解析】題目悪求是平衡时各组分的休积分数部不变，应该是等效平衡。

该反应的特点罡反应前后气1■壮子炉亍更击揺討匚圧或ro ,玉普貸比啊詹丈丈减「芒反吏竹的啊氐的雪见平慨均亍兰M土移动』各物馬的体积分数均保持不变点度晏发生改变儿貝题中加入的各物虑喋克全铐化対业和吐，只要満足恥和氐的物质的量之比対2；1就吕原平衡等效。

根据极限转化的思想』W-molHErffi限转化対反应物』则相当于投料対注mo：Hz. 口-二J mol Br：,萝建立薯效平衡』2{x~z-2)-y-z2?整理可得:転-尸孙i故①正确，④不正确Q该反应是气■体分子数不变的反应〉在容器中亢人1 mol Hj和2 mol Brj 达到平衝后，气体的总物质的量是3 mob则HBr的体积分数为小若扣入的氐恥、I®分别为工m血v mot 5讹均不为臥达到平衡时』HBc的体职分数不毎设达到平鞠寸HBr的物质的量为则有圧〔刁乍知九刚F冋(XpF)力心故②正确』③不正礁R尊上所述』①②正确』故& Aa
【8?题夕备】
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。

起始
平第
V
v- 2V V
V
新平KJ (2)构建恒温恒压平衡思维模式 (以气体物质的量增加的反应为例，见图示 )
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。

(3)恒温恒容与恒温恒压条件平衡比较模式 (起始量相同)
1如图所示，隔板 M 和活塞N 均可无摩擦地左右移动。

向甲中充入 1 mol N 2和3 mol H 2
向乙中充入4 mol NH 3,此时M N 的位置如图所示。

在一定条件下发生可逆反应：
N ?(g) + 3f(g)产=2NH(g)，反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。

下列有关说法不 正确的是
OI2 3 4S67S9 1G
A. 当M N不再移动时，甲、乙中的反应均达到平衡状态
B. 平衡时，若M停在3处则N停在9处
C. 平衡时，乙容器中NH的物质的量是甲容器中NH的物质的量的2倍
D. 达到平衡后，再向甲中充入1 mol He，重新达到平衡时两容器中NH的体积分数相等
2. PCb(g) l ・PCl3(g)+CI 2(g)①，2HI(g) k H2(g)+I 2(g)②，2NQ(g) NQ(g)③
在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%若保持各自的温度不变、体
积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率
A. 均不变
B. 均增大
C. ①增大，②不变，③减小
D. ①减小，②不变，③增大
3. 已知2SO(g)+ 02(g) ==fSCKg) △ H=-197 kJ • mol-1，向同温、同体积的三个密闭容器
中分别充入气体：(甲)2 mol SQ 和1 mol Q;(乙)1 mol SO 和0.5 mol Q;(丙)2 mol
SO。

在恒温、恒容条件下反应达到平衡时，下列关系一定正确的是
A. 容器内压强p：p甲=p丙＞2p乙
B. SO3的质量m m甲=m^＞2m乙
C. c(SO2)与c(Q)之比k: k 丙＞k 乙
D. 反应放出或吸收热量的数值Q Q甲=0丙＞2Q乙
参考笞案
1.【答案】D
【解析】隔梶和活塞都可无摩撫地左右移狐当不再移动时』反应体系中各物质的物质的臺不再改臥化学反应达到平衡状态，A项正晞恒溫•恒压体甌当充入的物瞰算到同一边时，比例相同」则反应达到等效平衡，乙中物质的量为甲中的？倍』体积也罡苴】倍，B. C项正确j向甲中充入H G反应体系的压强减小.化学平
衡向左移动，氛气的体积分■魏减卜D项错罠
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2 .【答案】D
【解析】转化率应从“等效平衡”的角度去分析：在体积不变时分别再加入一定量的各自的
反应物，压强会增大，反应①是一个气体体积增大的反应，因此反应物的转化率减小，反应
②是一个气体体积不变的反应，因此反应物的转化率不变，反应③是一个气体体积减小的反
应，因此反应物的转化率增大。

3.【答案】B
p甲=p
【解析】将丙容器中，起始投料全部转化为左边的物质，可知甲和丙为等效平衡，则
丙、m甲=m w、k甲=k丙，Q甲+Q丙=197 kJ。

甲和乙的比较可用如图所示帮助理解:
经过变化1后，两个容器为等效平衡，去掉隔板，乙容器和“乙+ 乙”容器中浓度、压强等
均相等；经过变化2后，容器甲的体积比“乙+乙”的缩小一半，若平衡不发生移动，则压强为原来的2倍，但体积减小，压强增大，平衡正向移动，则SO的质量：m甲＞2m乙，总物
质的量减小，导致平衡压强减小，故p甲＜2p乙，放出或吸收的热量：Q甲＜2Q乙，因甲、乙两
容器中起始投入的SO与Q的物质的量之比为 2 : 1(即化学计量数之比)，两者在反应中按照
2 : 1的比例转化，故达到平衡时，两容器中c(SO2)与c(02)之比仍为2：1，即k 乙。