2020高一-化学全-册课时作业10等效平衡及转化率问题(含答案)

②
1
0.5a
③
m
n(n≥4m)
解析：此题为恒温恒压条件，运用把一边“归零”换算成同一半边，要两平衡等效只
要各物质的物质的量之比相同即可。
以③为例：设 NH3 的起始状态物质的量为 x mol
N2(g)＋3H2(g)
起始 1(mol):
14
起始 2(mol):
mn
x 3x 一边归零为(mol): m＋2 n＋ 2 0
答案：D 10．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)
(1)若开始时放入 1 mol A 和 1 mol B，到达平衡后，生成 a mol C，这时 A 的物质的
量为________mol。
(2)若开始时放入 3 mol A 和 3 mol B，到达平衡后，生成 C 的物质的量为
3．恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中，反应 2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡后，
再向容器中通入一定量的 NO2，又达到平衡时，N2O4 的体积分数( )
A．不变
B．增大
C．减小
D．无法判断
解析：恒温恒压下，平衡后充入 NO2，由于反应物仅有一种，所以新平衡与原平衡是 等效平衡，N2O4 的体积分数不变。
2020 高一化学全一册课时作业 10：等效平衡及转化率问题（含 答案）
1．已知反应 2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)
ΔH＝－197 kJ·mol－1。在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保
持恒温、恒容，平衡时有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
起始投料
平衡时 n(SO3) (mol)
2 mol SO2、 1 mol O2
容器中起始充入 4 mol SO2、2 mol O2，相同条件下达到平衡时 SO2 物质的量为左室 SO2 物 质的量的 2 倍，打开活塞相当于容积为 1.5 倍左室容积的容器中起始充入 2 mol SO2、1 mol O2、2 mol SO3(g)、1 mol Ar，等效于容积为 1.5 倍左室容积的容器中起始充入 4 mol SO2、2 mol O2、1 mol Ar，相对于 2 倍左室容积的容器缩小体积，增大压强，平衡向正反 应方向移动，SO2 物质的量减小，即第二次平衡时，SO2 的总物质的量比第一次平衡时左室 SO2 物质的量的 2 倍要少，D 项错误。
＋O2(g)
2SO3(g)。A 项，若右室的容积与左室相等，左室和右室在相同条件达到的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 平衡状态相同，含有的 SO2 物质的量相等，右室在此平衡时将体积缩小为2，增大压强，平
衡向正反应方向移动，SO2 物质的量减少，第一次平衡时，SO2 物质的量左室更多，A 项正
确；B 项，通入气体未反应前，左室气体总物质的量为 2 mol＋1 mol＋1 mol＝4 mol，右
B.0.08 mol·L－1
C．0.04 mol·L－1
D．0.02 mol·L－1
解析：运用等效平衡规律处理。假设第一种情况反应体系的体积为 V L，第二种情况
反应体系的体积为 2V L，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 0.02 mol·L－1(由第一种情况平衡时，HI 的浓度为 0.16mol·L－1，可推知 H2 的转化浓 度为 0.08 mol·L－1，则 H2 的平衡浓度为 0.02 mol·L－1)。这样，由第二种情况的体积为 2V L 压缩到 V L 时，平衡不移动，但 H2、I2 的 HI 的浓度均增大 2 倍，所以 H2 的平衡浓度 为 0.04 mol·L－1。
________mol。
(3)若开始时放入 x mol A、2 mol B 和 1 mol C，到达平衡后，A 和 C 的物质的量分别
是 y mol 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
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入 3 mol C，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下
述反应。
(5)开始时放入 1 mol A 和 1 mol B 到达平衡后生成 b mol C。将 b 与(1)小题中的 a
C．小于 p%
D．无法判断
解析：平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积，缩小体积时，乙的压强增大，
平衡正向移动，所以，若甲容器中 SO2 的转化率为 p%，则乙容器中 SO2 的转化率将大于甲 的，即大于 p%。
答案：B
6．在一个盛有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反
α1＋α3＜1，D 项错误。
答案：B
2．在一个真空固定体积的密闭容器内，充入 10 mol N2 和 30 mol H2，发生合成氨反
应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)，在一定温度下达到平衡，H2 的转化率为 25%。若在同一
容器中充入 NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的
B，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径Ⅰ和途径Ⅱ
将建立等效平衡，A、B 均正确；因为途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的两倍，达平
衡时途径Ⅰ的反应速率 vA 小于途径Ⅱ的反应速率 vA，达到平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的
1 密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的2，C 错误，D 正确。
答案：A
4．在一恒温、恒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 0.10 mol·L－1，达到平衡时 HI 的浓度为 0.16 mol·L－1。若 H2 和
I2 的起始浓度均变为 0.20 mol·L－1，则平衡时 H2 的浓度是( )
A．0.16 mol·L－1
x m＋
2 3x 1 n＋ 由恒温恒压规律可列式： 2 ＝4
2NH3(g) 0 x
解得：x＝2(n－4m) 答案：①1.5a ②0 0.5 ③2(n－4m) (n－3m)a
提高训练
7．某温度下，在一容积可变的容器中，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 4 mol、2 mol 和 4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物
温恒容时，甲和乙完全等效，所以 n1＝n2、p1＝p2(恒温恒容下气体的 p 与 n 成正比)；Q1＝
n1
2－n2
n1
2－n2
2 ×197，则 Q2＝ 2 ×197，Q1＋Q2＝197；α1＝ 2 、α2＝ 2 ，α1＋α2＝1；将丙分
两步完成，先将 4 mol SO3 充入 2 倍于乙体积的容器，与乙完全等效，此时丙的压强
B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同
C．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率 vA 等于Ⅱ途径的反应速率 vA 1
D．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的2 解析：途径Ⅱ中 2 mol C 和 6 mol D 按方程式转化为 A、B，相当于 4 mol A 和 4 mol
应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)，已知加入 1 mol N2 和 4 mol H2 时，达到平衡后生成 a
mol NH3，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，对①～③的状态，填
写表中空白。
编号 N2 1
起始状态物质的量
H2
NH3
4
0
平衡时 NH3 的物质的量 a
①
1.5
6
0
答案：C 9．如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体， 同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到 平衡，下列说法不正确的是( )
A．第一次平衡时，SO2 的物质的量左室更多 B．通入气体未反应前，左室压强和右室一样大 C．第一次平衡时，左室内压强一定小于右室 D．第二次平衡时，SO2 的总物质的量比第一次平衡时左室 SO2 的物质的量的 2 倍还要 多 解析：由于为恒容容器，1 mol Ar 对化学平衡无影响，容器中发生的反应为 2SO2(g)
n1
2 mol SO3(g)
4 mol SO3(g)
n2
n3
反应放出或吸 收的热量(kJ)
Q1
Q2
Q3
体系压强(Pa)
p1
平衡转化率
α1
下列各式正确的是( )
p2
p3
α2
α3
A．2n1＞n3
B．Q1＋Q2＝197
C．2p1＜p3
D．α1＋α3＝1
解析：本题疑难之处是等效平衡的应用。2 mol SO3 相当于 2 mol SO2、1 mol O2，恒
答案：C
5．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(g)＋O2(g)
2SO3(g)，并达到平衡。在此过程中，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( )
A．等于 p%
B．大于 p%
室气体总物质的量为 2 mol，左室容积为右室的两倍，温度相同，则左室压强和右室一样
大，B 项正确；C 项，左室从正反应开始建立平衡，左室平衡时压强小于左室起始压强，右
室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始时压强，左室与右室起始压强相
等，则第一次平衡时左室内压强一定小于右室，C 项正确；D，若在容积为 2 倍左室容积的
乙．等于 2 mol
丙．小于 2 mol
丁．可能大于、等于或小于 2 mol
作出此判断的理由是
_______________________________________________________________________________ ________________________________。
NH3 的物质的量和达到平衡时 NH3 的转化率是( )
A．15 mol 25%
B．20 mol 50%
C．20 mol 75%
D．40 mol 80%
解析：恒温恒容下，若开始只充入 NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡 相同，则二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组
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
_______________________________________________________________________________
mol B(此法与一次性各加入 1 mol 等效)，增加反应物 B 的浓度，平衡正向移动；D 中均减
小 1 mol，也可设想为两步进行，先将 A 减小 1 mol、B 减小 0.05 mol、C 减小 1 mol，此
时平衡不移动，再将 B 减小 0.5 mol，减小反应物 B 的浓度，平衡逆向移动。
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 1 mol
D．均减小 1 mol
解析：原平衡 A、B、C 的物质的量之比为 2∶1∶2，选项 A、B“均减半”“均加倍”，
与原平衡比例一致，为恒温、恒压条件下的等效平衡，因此平衡不移动；C 可设想为两步
加入，第一次加入 1 mol A、0.5 mol B、1 mol C，此时平衡不移动，第二次再加入 0.5
答案：C
8．在体积、温度都相同的条件下，反应 2A(g)＋2B(g)
C(g)＋3D(g)分别从下列
两条途径建立平衡：
Ⅰ.A、B 的起始物质的量均为 2 mol；
Ⅱ.C、D 的起始物质的量分别为 2 mol 和 6 mol。
以下叙述中不正确的是( )
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相同
分的物质的量相等，需要氨气的物质的量＝10 mol×2＝20 mol，原平衡中参加反应的氢气
为 30 mol×25%＝7.5mol，由方程式可知平衡时氨气的物质的量＝7.5 mol×2/3＝5 mol，
故若开始只充入 NH3，氨气的转化率＝(20 mol－5 mol)/20 mol×100%＝75%，故选 C。 答案：C
p′3＝p2，然后将丙的体积压缩至与乙相同(压缩的瞬间 p″3＝2p2)，增大压强，平衡向右
移动，最终 p3＜2p2、n3＞2n2、α3＜α2、Q3＜2Q2。由于 n1＝n2，n3＞2n2，则 2n1＜n3，A
项不正确；Q1＋Q2＝197，B 项正确；p1＝p2，p3＜2p2，故 p3＜2p1，C 项错误；