高二化学气体等效平衡练习题

高二化学气体等效平衡讲练

2013-11-16

一、对于反应前后气体分子数改变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡

结论：等温等容，只要对应物起始量等物质的量，平衡时对应物就能同浓度、同百分含量、

同转化率、同反应速率。记为：等温等容等摩。

若 aA(g) + bB(g) cC(g)

Ⅰ a mol b mol 0

Ⅱ x y z

Ⅰ、Ⅱ要达成相同平衡必须满足的条件是x + z ⨯c a = a 和 y + z c

b ⨯ = b 【例】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（ D ）

A ．4molA ＋2mol

B B ．2molA ＋1molB ＋3mol

C ＋1molD

C ．3molC ＋1mol

D ＋1molB D ．3molC ＋1molD

二、可逆反应在恒温、恒压条件下建立等效平衡

结论：等温等压，只要对应物起始量等物质的量之比，平衡时对应物就能同浓度、同百分含

量、同转化率、同反应速率。记为：等温等压等摩尔比。

若 aA(g) + bB(g) cC(g)

Ⅰ a mol b mol 0

Ⅱ x y z Ⅰ、Ⅱ要达成相同平衡必须满足的条件是c b z y c a

z x ⨯+⨯

+ = b a 【例】.某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3升A 和2升B ，发生如下反应： 3A(气)＋

2B(气)=xC(气)＋yD(气) 达到平衡时C 的体积百分比为m ％，若维持温度，压强不变，将0.6升A ，0.4升B 、4升C 、0.8升D 作为起始物质充入密闭容器内，则达到平衡时C 的体积百分比仍为m ％，则x ＝ 5n ，y ＝ n 。(n 为自然数)

三、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

结论：若对应物起始量等物质的量之比而不等物质的量，平衡时对应物只能同百分含量，而

浓度、转化率、反应速率均不等。

【例1】可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，a. 如果向容器中充入1mol A 和1mol B ，在某温度下达到平衡；b. 若向容器中充入1mol C ，在同样的温度下达到平衡：（1）C 物质平衡浓度 a > b (2) C 物质体积分数 a = b

(3) A 物质的转化率 a = b (4)平衡时的反应速率 a > b

【例2】在一密闭的容器中充入2mol A 和1mol B 发生反应：

2A(g)＋B(g)x C(g)，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 ：0.6mol 、B ：0.3mol 、C ：1.4mol 充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为w ％，则x 的值为（ C ）

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

四、通过建立等效平衡中间状态，比较反应物转化率的大小以及平衡时某物质体积分数、浓

度的大小

【规律总结】对于气体参加的可逆反应，在温度恒定的条件下，涉及体积与压强以及平衡移动有关判断的问题时，可设计一些等效平衡的中间状态来进行求解。这样能降低思维难度，具有变难为易、变抽象为直观的作用。

【例1】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N 2和1g H 2，乙容器中充入2g N 2和2g H 2。下列叙述中，错误的是（ D ）

A ．化学反应速率：乙＞甲

B ．平衡后N 2的浓度：乙＞甲

C ．H 2的转化率：乙＞甲

D ．平衡混合气中H 2的体积分数：乙＞甲

【例2】 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 N 2和4mol H 2，反应达到平衡时，生成NH 3的物质的量为a mol 。

（1）相同温度下，向乙中通入2molNH 3，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 N 2和____mol H 2。

（2）相同温度下，若向乙中通入6mol N 2和8mol H 2，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“＝”)。

答案：（1）2mol N 2和1mol H 2

（2）平衡氨的物质的量物质的量b ＝2a ，所以a ∶b ＝1∶2

平衡时氨的物质的量物质的量c ＞2a ，即a ∶c ＜1∶2。

【例3】 当温度一定时分别往下列容器中充入氢气和氮气，发生如下反应：

223N H

32NH 。A. 2213molN molH 和 B. 2226molN molH 和 （1）在恒容容器中 （2）在恒压容器中

充分反应达到平衡时，这两种情形下，氮气的转化率、各物质平衡浓度、平均相对分子质量怎样变化？ 答案：(1) 氮气转化率B > A 各物质平衡浓度B > A 平均相对分子质量B > A

（2）氮气转化率B = A 各物质平衡浓度B = A 平均相对分子质量B = A

气体等效平衡练习

选择题（每题有1～2个正确答案）

1．在一定温度下的固定容积的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A(s)＋2B(g)

C(g)＋D(g)已达平衡的是

A ．混合气体的压强

B ．混合气体的密度

C ．B 的物质的量浓度

D ．气体的总物质的量

2．在温度不变下，在恒压容器a 与恒容容器b 中，分别充入体积比为1∶3的N 2和H 2。若开始时两容器的体积相等，且在相同条件下达到平衡时，两容器中N 2的转化率应当是