高考-化学等效平衡经典例题

等效平衡经典例题（I类）同T、V，△V≠0，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。1.在一定温度下，把4molA气体和5molB气体通入一定容积的密闭容器里，发生以下反应：4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。在该容器中，维持温度不变，令a、b、c、d分别代表初始加入A、B、C、D的物质的量（mol），如果a、b、c、d取不同的数值，它们必须满足一定关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中几种物质的体积分数仍跟上述平衡时完全相同，请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c=，d=。（2）若a=1，则c=，d=。（3）a、b、c、d取值必须满足的一般条件是（请用方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）2.某温度下，在1L的密闭容器中加入1molN2、3molH2，使反应N2＋3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、3H2、NH3分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol，维持温度和容器体积不变，令x、y、z代表初始加入的N2、H2、NH3的物质的量（mol）。如果x、y、z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物质的量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：（1）若x=0，y=0，则z=。（2）若x=0.75，则y=，z=。（3）x、y、z应满足的一般条件是（用含x、y、z的关系式表示）。3.在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的关系，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，请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c=。（2）若a=0.5则b=，c=。（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：。（II）同T、V，△V＝0,建立等效平衡的条件是：反应物投料比相当。1.在一固定体积的密闭容器中，保持一定条件下发生如下反应：X(g)＋2Y(g)3Z(g)，已知加入1molX和3molY，达到平衡时生成amolZ。（1）在相同实验条件下，若加入2molX和6molY，达到平衡时，生成的Z的物质的量为mol。（2）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molX和8molY，若要求在达到平衡时混合气体中Z的体积分数不变，则还需加入Zmol。（3）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入0.5molX，则还需加入molY和molZ，才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol。2.在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度，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(见下表的“已知”项)，在相同条件下，且保持平衡时各组分的含量不变，对下列编号(1)～(3)的状态，填写表中的空白。编号起始状态(mol)平衡时HBr(g)物质的量(mol)H2Br2HBr已知120a(1)240(2)10.5a(3)mn(n≥2m)3.在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行如下反应A(g)+2B(g)3C(g)，已知起始时加入1molA(g)和3molB(g)，达平衡后，生成amolC(g)。（1）当反应达到平衡时，C(g)在反应混合气中的体积分数为___________(用字母a表示)。（2）相同实验条件下，若在同一容器中改为开始加入2molA和6molB，达平衡时C的物质的量_______mol(用字母a表示)。此时C在反应混合物中的体积分数为_____________（填“增大”、“减少”、或“不变”）。（3）相同实验条件下，若在同一容器中改为开始时加入2molA和8molB，达平衡时，要求C在混合物中体积分数与（2）相同，则开始时还需加入___________molC。（4）若同一容器中加入nmolA和3nmolB，则平衡时C的物质的量为mmol。若改变实验条件，可以使C的物质的量在m－2m间变化，则n与m的关系是__________________(用字母关系表示)。（III）同T、P，对于任意可逆反应，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。1.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：22H3N3NH2（正反应放热），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（1）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_________。（2）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_________。2.恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应：)g(B)g(A)g(C（1）若开始时放入1molA和1molB，达到平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为_____mol。（2）若开始时放入3molA和3molB，达到平衡后，生成C的物质的量为_________mol。（3）若开始时放入xmolA、2molB和1molC，达到平衡后，A和C的物质的量分别为ymol和3amol，则x=________，y=________。平衡时，B的物质的量________（填编号）。（甲）大于2mol（乙）等于2mol（丙）小于2mol（丁）可能大于、等于或小于2mol（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是____。（二）若维持温度不变，在一个与（一）反应前起始体积相同，且容积固定的容器中发生上述反应。（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与（1）小题中的a进行比较__________（填编号）。作出此判断的理由是____________。（甲）ab（乙）ab（丙）a=b（丁）不能比较a和b的大小3.在恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2进行反应，测得平衡时N2、H2、NH3的物质的量为m、n、g(mol)，如果温度、压强不变，只改改变初始物质的物质的量，而要求m、n、g都维持不变，则加入N2、H2、NH3的物质的量用x、y、z(mol)表示时应满足条件。(1)若x=0y=0则z=(2)若x=0.75y=z=(3)要求m、n、g都维持不变，x、y、z应满足的一般条件是（用含x、y、z的两个方程式表示）(4)若维持各组分含量不变，则加入N2、H2、NH3的物质的量用x、y、z(mol)表示时应满足条件是。化学等效平衡解题技巧答案（I类）同T、V，△V≠0，建立等效平衡的条件是：反应物投料量相当。1.解析：（1）c=4，d=6。（2）c=3，d=4.5。（3）a+c=2,b+5c/4=52.【解析】（1）加入2molNH3，完全分解即为1molN2、3molH2，所以与原平衡等效。（2）欲与原平衡等效，将NH3完全分解后容器中应为1molN2、3molH2，现N2为0.75mol，则还须0.25mol，根据方程式可用0.5molNH3提供，0.5molNH3分解还产生0.75molH2，则H2起始时应加3mol－0.75mol=2.25mol。（3）将zmolNH3完全分解后，可得2xmolN2、23zmolH2，与起始时加入的量之和必须是1molN2、3molH2才与已知平衡等效。即12zx，323zy【答案】（1）2mol（2）y=2.25mol、z=0.5mol（3）12zx，323zy3.【解析】在一定温度下，对于平衡体系2SO2＋O22SO3来说，无论是从2molSO2和1molO2的混合物开始反应，还是从2molSO3开始反应，都将达到完全相同的化学平衡状态，据此可得出第（1）问的答案为c=2。第（2）、（3）问可以通过一次计算来得到解答。设反应在题设条件下（2molSO2和1molO2的混合物），反应一段时间后生成的SO3的物质的量为xmol，则有2SO2＋O22SO3起始物质的量（mol）210一段时间后物质的量（mol）2－x1－2xx依题意，若令a=2－x，b=1－2x，c=x，则以此为起始反应物的任一组反应达平衡时，都能与题设的化学平衡状态完全相同。由上面三式消去x可得：a＋c=2，2b＋c=2，这就是第（3）问的解。将a=0.5代入上式可得b=0.25，c=1.5，这就是第（2）问的解。【答案】（1）2（2）0.251.5（3）a＋c=2，2b＋c=2（II）同T、V，△V＝0,建立等效平衡的条件是：反应物投料比相当。1.解析：“平衡不因压强的改变而移动”是此题一个很重要的已知条件。H2(g)+Br(g)2HBr(g)~n平（HBr）(m＋0.5x)∶(n＋0.5x)∶y=1∶2∶a解之，x=2(n－2m)，y=(n－m)a。答案：(1)2a(2)00.5(3)2(n－2m)(n－m)a2.解析：（1）、2amol。（2）、6mol。（3）、1.9molY和1.2molZ3.（1）_____a/4____（2）___2a___mol__不变____（3）__6___molC。（4）则n与m的关系是__________________(用字母关系表示)。（III）同T、P，对于任意可逆反应，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。1.解析：（1）①化学反应：22H3N3NH2在定温、定压下进行，要使平衡状态与原平衡状态等效，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3NH。根据“等价转换”法，将2体积3NH通过反应的化学计量数之比换算成2N和2H的体积，则相当于起始时有（1+1）体积2N和（b+3）体积2H，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3NH为1体积；而在起始时，3NH的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，3NH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3NH的体积为1可知，3NH的体积必须大于1，最大值则为2体积2N和6体积2H完全反应时产生的3NH的体积，即为4体积，则2c1。（2）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。2.解析：（一）（1）由反应)g(B)g(A)g(C知，反应达平衡后，若有amolC生成，则必有amolA物质消耗，此时剩余A的物质的量为（1－a）mol。（2）在恒温、恒压下，若投放3molA和3molB，则所占有的体积为（1）中的3倍。由于A、B的投放比例与（1）相同，故平衡时与（1）等效，而C的物质的量为3amol。（3）由于达到平衡时C的物质的量为3amol，故此平衡状态与（2）完全相同。若把C的物质的量完全转化为A和B，A、B的物质的量应与（2）完全相等。)g(B)g(A)g(C起始（mol）：x21将C转化为A、B（mol）：x+12+10平衡时（mol）：y3－3a3a据题意有：11121x，解得2x；11a33y，解得y=3－3a。通过上述可知，平衡时B的物质的量为（3－3a）mol，由于该反应起始时投放的物质为A、B、C