化学平衡中的等效平衡及解题思路dxm

1专项练习：等效平衡条件等效条件结果恒温恒容（Δn(g)≠0）投料换算成化学方程式同一边物质表示时，物质的量量相同两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同恒温恒容（Δn(g)=0）投料换算成化学方程式同一边物质表示时，物质的量的比例相同两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化恒温恒压投料换算成化学方程式同一边物质表示时，物质的量的比例相同两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同比例变化1、恒温恒容，反应前后气体体积发生变化的可逆反应。例1、在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g)2C(g)，达到平衡时，C的物质的量浓度为nmol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列配比作为起始物质：A．4molA+2molB；B．2molA+1molB+2molCC．2molC+1molB；D．2molC；E．1molA+0.5molB+1molC①达到平衡后，C的物质的量浓度仍是nmol/L的是（）②按A选项配比作为起始物质达到平衡时，c(C)2nmol/L（填“＞”、“＜”或“=”）。③平衡时各选项中C的平衡浓度c(C)的大小顺序。④若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C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：Ⅰ若a=0，b=0，则c=_____。Ⅱ若a=0.5，b=0，则b=_________，c=_________。Ⅲa、b、c的取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c）：_____________________；__________________。【答案】①DE②分析：WW→2W扩大一倍，若平衡不动，则c(C)=2nmol/L，现右移∴2nmol/L③分析：C项，相当于D、E项达平衡基础上，再加1molB，右移，c(C)增大，A＝BCD＝E④Ⅰ若a＝0，b＝0，则c＝__2___。Ⅱ若a＝0.5，b＝0，则b0.25，c＝1.5。Ⅲa、b、c的取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c）：a＋c＝2；b＋c/2＝1。解析：amolA+bmolB+cmolC等价转化→amolA+bmolB+(cmolA+c/2molB)22、恒温恒容，反应前后气体体积不变的可逆反应。例2、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应：H2(g)+Br2(g)2HBr(g)。已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见下表已知项），在相同条件下，且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，填写下表中的空白。编号起始状态（mol）平衡时HBr的物质的量（mol）H2Br2HBr已知120a①240②10.5a③mn(n≥2m)【答案】编号起始状态（mol）平衡时HBr的物质的量（mol）H2Br2HBr已知①4②00.5③2(n－2m)(n－m)a3、恒温恒压。例3、如图所示，在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中，活塞的一端与大气相通，容器中发生以下反应：N2+3H22NH3ΔH＜0，若反应达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题：N22体积H26体积⑴保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，如果反应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=_________。在此情况下，反应起始时将向_________（填“正”或“逆”）反应方向进行。②若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的取值范围是_________。⑵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_________，原因是。解析：⑴①化学反应：N2+3H22NH3在定温、定压下进行，要使平衡状态与原3平衡状态等效，只要起始时62)H(V)N(V22就可以达到。已知起始时各物质的体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积NH3。根据“等价转换”法，将2体积NH3通过反应的化学计量数之比换算成N2和H2的体积，则相当于起始时有（1+1）体积N2和（b+3）体积H2，它们的比值为623b11，解得b=3。因反应前混合气体为8体积，反应后混合气体为7体积，体积差为1体积，由差量法可解出平衡时NH3为1体积；而在起始时，NH3的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，NH3的体积必须减小，所以平衡逆向移动。②若需让反应逆向进行，由上述①所求出的平衡时NH3的体积为1可知，NH3的体积必须大于1，最大值则为2体积N2和6体积H2完全反应时产生的NH3的体积，即为4体积，则1＜c≤4。⑵由6.57可知，上述平衡应向体积缩小的方向移动，亦即向放热方向移动，所以采取降温措施。巩固练习1、将1molSO2和1molO2通入一体积不变的密闭容器中，在一定温度和催化剂作用下，反应达到平衡，SO3为0.3mol。此时若移走0.5molO2和0.5molSO2，则反应达到新的平衡时，SO3的物质的量是（）A．0.3molB．0.15molC．小于0.15molD．大于0.15mol，小于0.3mol2、一定温度下，将amolPCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡：PCl5gPCl3g+Cl2g，此时平衡混合气体的压强为P1，再向容器中通入amolPCl5，恒温下再度达到平衡后压强变为P2，则P1与P2的关系是（）A．2P1＝P2B．2P1＞P2C．2P1＜P2D．P1＝2P23、在一固定体积的密闭容器中加入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡时C的浓度为wmol·L-1，若维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比方案作为反应物，达平衡后，使C的浓度仍为wmol·L-1的配比是（）A．4molA+2molBB．3molC+1molD+2molA+1molBC．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molD4、在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：2NO2N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1molN2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（）A．xyB．xyC．x=yD．不能确定5、在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：N2+3H22NH3，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NH3的物质4的量和达到平衡时NH3的转化率是（）A．15mol，25%B．20mol，50%C．20mol，75%D．40mol，80%6、在恒温、恒容的条件下，有反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。途径I：A、B的起始浓度均为2mol·L-1；途径II：C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L；则以下下叙述正确的是（）A．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成相同B．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同C．达平衡时，途径I的反应速率v(A)等于途径II的反应速率v(A)D．达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的217、在密闭容器中，aA(g)bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加1倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法正确的是（）A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率减少了；C．物质B的质量分数增加了D．ab；8、在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)，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为（）A．只能为2B．只能为3C．可能是2，也可能是3D．无法确定9、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，达到平衡状态以后，生成amolC，这时A的物质的量为mol。⑵若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol。⑶若开始时放入xmolA，2molB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作出此判断的理由是。⑷若在⑶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。10、将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：CO+H2O(g)CO2+H2，此时有2/3的CO转化为CO2。⑴该平衡混合物中CO2的体积分数为5⑵若在相同条件下，向容器中充入1molCO2、1molH2和1molH2O，则达到平衡时与⑴中平衡相比较，平衡应向（填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）移动，此时平衡混合物中CO2的体积分数可能是下列各值中的（填编号）A．22.2%B．27.55%C．33.3%D．36.8%⑶结合⑵中计算结果分析若平衡向正方向移动时，则下列说法中正确的是（填序号）①生成物的产量一定增加；②生成物的体积分数一定增加；③反应物的转化率一定增大；④反应物的浓度一定降低；⑤正反应速率一定大于逆反应速率；⑥一定使用了催化剂11、在一定温度下，向一个容积不变的容器中，加入3molSO2和2molO2及固体催化剂，使之反应。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ/mol。平衡时容器内气体压强为起始时的90%。此时⑴加入3molSO2和2molO2发生反应，达到平衡时，放出的热量为。⑵保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为amolSO2、bmolO2、cmolSO3(g)，欲使平衡时SO3的体积分数为2/9，①达到平衡时，⑴与⑵放出的热量（填序号）。A．一定相等B．前者一定小C．前者大于或等于后者②a、b、c必须满足的关系是（一个用a、c表示，另一个用b、c表示）、。③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，a的取值范围是：。12、将2molH2O(g)和1molBr2(g)置于1L的密闭容器中，在一定条件下加热至较高温度，发生如下可逆反应（忽略其它反应）：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)；H2(g)+Br2(g)2HBr(g)⑴当上述系统达到平衡后，测得c(H2O)平=0.6mol·L-1，c(Br2)平=0.6mol·L-1，则平衡时c(H2)平=mol·L-1⑵若平衡时c(H2)平=amol·L-1，c(HBr)平=bmol·L-1，则平衡时混合气体的密度是相同条件下H2密度的倍。⑶当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是和，或和（填化学式）。13、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2+3H22NH3。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3。有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填表（恒温恒压）614、已知T℃、pkpa时，在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温、恒压反应：A(g)+