搜索
1第三讲等效平衡1.有一可逆反应：2A(g)+3B(g)xC(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。（1）0.8molA，1.2molB，1.2molC，2.4molD（2）1.4molA，2.1molB，0.6molC，1.2molD达到平衡后，C的质量分数相同，则x的值为（）A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】因为在等温、等容下平衡时，C的质量分数相同，则属于同一平衡状态，变化的A、B、C、D的物质的量之比为：0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选B项。2.在恒温、恒压下，有下列气体反应分别从两条途径进行2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)Ⅰ2mol2mol00Ⅱ002mol6mol下列叙述正确的是（）A.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同。B.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同。C.达到平衡时，Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同D.达到平衡时，Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度【答案】AD【解析】因反应前后气体体积不变，压强对该平衡无影响，途径Ⅰ、Ⅱ为等效平衡，故选A、D项。3.在两个密闭容器内，保持温度为423K，同时向A、B两容器中分别加入amol、bmolHI，待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后，下列说法正确的是（）A.从反应开始到达到平衡所需时间tAtBB.平衡时I2浓度c(I2)A=c(I2)BC.平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%B%D.HI的平衡分解率相等【答案】D2【解析】等温下，该反应前后系数不变，平衡不受压强影响，A、B两容器中的平衡可视为等效平衡，故应选D项。4.在一固定容积的密闭容器中，加入2molX和1molY，发生如下反应：2X（g）+Y(g)3Z(g)+R(g)，当反应达到平衡后，Z的浓度为ωmol/L。若维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比起始进行反应，达到平衡后，Z浓度仍为ωmol/L的是：A、4molX+2molYB、2molX+1molY+3molZ+1molRC、3molZ+1molY+1molRD、3molZ+1molR【答案】D【解析】要保证Z的浓度不变，只要两平衡状态等效即可。根据题设条件（恒温恒容，原投料为X、Y），将选项中的Z、R按完全反应转化为X、Y，则选项为：A、4molX+2molYB、4molX+2molYC、2molX+2molYD、2molX+1molY只有D选项的投料量与原投料相同，即极值等量，两平衡为等效平衡。故该题的答案为：D，我们再来分析一下A、C的情况，二者都先拿出与原投料相同的X（2mol）、Y(1mol)，则A、C中都相当于又加入了反应物，增大了反应的浓度，平衡正向移动，故与原平衡不是等效平衡。5.在一个固定容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。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（）A、4molA+2molBB、2molA+1molB+3molC+1molDC、3molC+1molD+1molBD、3molC+1molDE、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD【答案】DE【解析】这是一道关于等同平衡的题，常用极端假设法分析。将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。则B组起始状态相当于4molA+2molB”，C组起始状态相当于“2molA+2molB”，E组起始状态相当于“2molA+1molB”。显然，A、B、C组的起始量与“2molA+1molB”的起始量不同，均不能达到与其相同的平衡状态，而D、E组的起始量与“2molA+1molB”的起始量相同，能达到与其相同的平衡状态。3故正确答案为D、E。6.在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应2A（g）+B（g）≒xC（g）,达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为（）A、1B、2C、3D、4【答案】BC【解析】若反应前后气体体积不变，则x=3，要保持C的体积分数不变，只需要起始状态的物质的量之比不变，反应物的系数比为n（A）：n（B）=2：1，而0.6：0.3=2：1，C完全转化成A和B生成的量之比总等于2：1，所以x=3成立。此种情况是等效平衡而不等同。若反应前后气体体积不相等，要保持C的体积分数不变，两种情况的起始量必须相等，1.4molC必须转化为1.4molA和0.7molB，所以x=2成立。此种情况是等同平衡，也一定等效。本题正确答案为B、C。7.在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（）A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率uA等于Ⅱ途径的反应速率uBD、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2【答案】AD【解析】该可逆反应反应前后气体分子数不变，Ⅰ和Ⅱ两途径的起始加入量的比均等于反应方程式中相应物质的化学计量数比，因此Ⅰ和Ⅱ两途径在相同条件下达到的平衡是等效平衡。也可用极端假设法“2mol/LC+6mol/LD”可转化为“4mol/LA+4mol/LB”，Ⅱ途径的平衡可认为是两个Ⅰ途径的反应达平衡后合并，体积再压缩一半而得到。因为反应前后气体体积不变，则平衡状态不发生移动，任何相同组分的体积分数不变，但各组分的浓度是Ⅰ途径平衡时的2倍，反应速率增大。8.在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）≒xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD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m%。则x、y的值分别为（）A、x=3、y=1B、x=4、y=14C、x=5、y=1D、x=2、y=3E、x=10、y=2【答案】C【解析】该反应起始反应物的量比0.6:0.4=3:2符合化学方程式中反应物的系数比,若4LC、0.8LD恰好完全转化成A、B时，必须x:y=5:1，但此时x+y≠2+3，故在恒温恒压条件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合题意。若4LC、0.8LD不能恰好完全转化成A、B时，则不能达到与开始时等效的平衡状态。当x=5、y=1时，用极端假设法“4LC、0.8LD”可转化为“2.4LA、1.6LB”，反应物的起始量相当于“3LA、2LB”,与原起始量相同，能达到与开始时相同的平衡状态.故正确答案为C。9.有一可逆反应：2A(g)+3B(g)xC(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。（1）0.8molA，1.2molB，1.2molC，2.4molD（2）1.4molA，2.1molB，0.6molC，1.2molD达到平衡后，C的质量分数相同，则x的值为（）A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】因为在等温、等容下平衡时，C的质量分数相同，则属于同一平衡状态，变化的A、B、C、D的物质的量之比为：0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选B项。10.在恒温、恒压下，有下列气体反应分别从两条途径进行2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)Ⅰ2mol2mol00Ⅱ002mol6mol下列叙述正确的是（）A.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同。B.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同。C.达到平衡时，Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同D.达到平衡时，Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度【答案】AD【解析】因反应前后气体体积不变，压强对该平衡无影响，途径Ⅰ、Ⅱ为等效平衡，故选A、D项。511.在两个密闭容器内，保持温度为423K，同时向A、B两容器中分别加入amol、bmolHI，待反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡后，下列说法正确的是（）A.从反应开始到达到平衡所需时间tAtBB.平衡时I2浓度c(I2)A=c(I2)BC.平衡时I2蒸气在混合气体中体积分数A%B%D.HI的平衡分解率相等【答案】D【解析】等温下，该反应前后系数不变，平衡不受压强影响，A、B两容器中的平衡可视为等效平衡，故应选D项。12.某恒温、恒容的密闭容器充入3molA和2molB，反应3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)达到平衡时C的体积分数为m%。若将0.6molA，0.4molB，4molC，0.8molD作为起始物充入，同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%，则x=_______，y=_______。【答案】x=5，y=1【解析】同温同容下达到平衡时C的体积分数仍为m%，则两平衡为等效平衡，因而有3A(g)+2B(g)xC(g)+yD(g)Ⅰ3mol2mol00Ⅱ0.6mol0.4mol4mol0.8mol所以有：。解得：x=5，y=1。13．恒温恒容：（1）Ａ容器中加入1gSO2和1gO2反应达到平衡，SO2的转化率为ａ％，另一同温同容的Ｂ容器中加入2gSO2和2gO2反应达到平衡，SO2的转化率为ｂ％，则ａ％____________ｂ％。（2）2HIH2＋I2（气）平衡，增大HI的物质的量，平衡____________移动，新平衡后HI的分解率____________，HI的体积分数____________。（3）N2O42NO2平衡，减少N2O4的物质的量，平衡____________移动，N2O4的转化率____________，N2O4的体积分数____________，NO2的体积分数____________。【答案】（1）＜（2）正向不不6（3）逆向减小减小增大【解析】（1）同温：①B和C是“等效的”②ACA变为B也相当于加压。B容器相当于加压，平衡正向移动，更多的SO2和O2转化为SO3，ａ％＜ｂ％。（2）（ａ）判断平衡移动：增大反应物HI浓度，平衡正移（或反应物HI浓度增大，ｖ正增大，ｖ正＞ｖ逆，说明平衡正向移动）。理解：加入HI原平衡被破坏，新加入的HI又分解为H２和I２，即正向移动（注意：不能得出HI分解率增大的结论）。（ｂ）判断含量变化和分解率变化：同温下，比如原起始时1molHI（VL），现起始时相当于2molHI（VL），相当于加压，分别达到平衡，两平衡中HI的分解率相同，同种物的含量相同，HI分解率不变，体积分数不变。（3）减小反应物N2O4浓度，平衡逆向移动（或反应物N2O4浓度减小，ｖ正减小，ｖ正＜ｖ逆，说明平衡逆向移动。理解：原平衡破坏，小部分NO2又化合生成N2O4（注意：不能得出N2O4的转化率如何变化的结论）。结论：（1）判断平衡移动：应用浓度改变对平衡的影响来判断。14．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⑵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