1、等效平衡经典例题(I 类)同 T、V,V0,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
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、3molH 2,使反应 N23H 2 2NH3 达到平衡,测得平衡混合气体中 N2、3H 2、NH 3 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、H 2、NH 3 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
3、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:2SO 2O 2 2SO3,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、O 2 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
4、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,V0, 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
5、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 Z mol。(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:H 2(g)Br 2(g) 2HBr(g), 已知加入1 mol H2 和 2 mol Br2 时,达到平衡后生成 a mol HBr(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
6、中的空白。起始状态 (mol)编号H2 Br2 HBr平衡时 HBr(g)物质的量(mol)已知 1 2 0 a(1) 2 4 0(2) 1 0.5 a(3) m n(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 3mol B(g),达平衡后,生成 amol C(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 6mol B,达平衡时 C 的物质的量_mol(用字母 a 表示)
7、。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 8mol B,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 _mol C。(4 )若同一容器中加入 nmolA 和 3nmol B,则平衡时 C 的物质的量为 m mol。若改变实验条件,可以使C 的物质的量在 m2m 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
8、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: (正反应放热) ,若反应达到平衡后,测33得混合气体的体积为 7 体积。据此回答下列问题: N2 体 积 H2 6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、H 2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: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。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
9、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(BA)(C(1 )若开始时放入 1mol A 和 1mol B,达到平衡后,生成 a mol C,这时 A 的物质的量为_ mol。(2 )若开始时放入 3mol A 和 3mol B,达到平衡后,生成 C 的物质的量为_mol。(3 )若开始时放入 x mol A、2mol B 和 1mol C,达到平衡后,A 和 C 的物质的量分别为 y mol 和 3a mol,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
10、、等于或小于 2mol(4 )若在(3 )的平衡混合物中再加入 3mol C,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 1mol A 和 1mol B 到达平衡后生成 b mol C。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,即应填(甲) 。3. 解: N2 + 3 H2 2 N H3初 1 : 1 3 0极限转化 0 0 2 x = 0 y = 0 则 z = 2 初 2: 0.75 30.253 0.252 x = 0.75
11、y = 2.25 z = 0.5 (3 ) N2 + 3 H2 2 N H3初 1 : 1 3 0平 1 : m n g 初 2 : x y z等效于 x+z/2 y+3z/2 0 (极限转化)平 2 : m n g 两平衡为等同平衡 x+z/2 = 1 y+3z/2 = 3 (4) N2 + 3 H2 2 N H3初 1 : 1 3 0平 1 : 初 2 : x y z等效于 x+z/2 y+3z/2 0 (极限转化)平 2 : 现要求维持各组分含量不变 两平衡为等效平衡 (x+z/2 ) :(y+3z/2 )= 1 :3 x :y = 1 :3 此时,与 z 量无关,平衡时各组分含量对应相
12、等, 各组分的物质的量不一定分别为 m、n 、g,是m、n、g 的相同的倍数。依上述分析,解决等效平衡问题 aA +bB cC + dD (A、B、C、D 均为气体)主要分清:化学:等效平衡解题技巧(2)解等效平衡的题,有一种基本的解题方法 极限转换法。(I 类)同 T、V,V0,建立等效平衡的条件是:反应物投料量相当。1. 在 1L 密闭容器中加入 2molA 和 1molB,在一定温度下发生下列反应:2A(g) B(g) 3C(g)D( g),达到平衡时容器内 D 的百分含量为 a%。若保持容器体积和温度不变,分别通入下列几组物质达到平衡时容器内 D 的百分含量也为 a%的是A3molC
13、和 1molD B2molA 、1molB 和 3molCC 4molC 和 1molD D1.9molA 、0.95molB、0.15molC 和 0.05molD2. 在 t时,向 2L 密闭容器中放入 1molA 和 1molB,发生反应: A(g)+B(g) C(g)+2D(g),平衡时 C 的含量为 m%,保持其他条件不变,若按下列配比放入容器中达到平衡时,C 的含量仍为 m% 的是A2molA 和 1molB B2molD 和 A、B、C 各 1molC 1molC 和 2molD D1molC 和 1molD3. 在一个固定体积的密闭容器中,加入 2mol A 和 1mol B,
14、发生反应:2A(g)B(g) 3C(g)D(g) 达平衡时,C(C) W mol/L。若维持容器内体积和温度不变,按下列四种配比作起始物质,达平衡后,C 浓度仍为 W mol/L 的是A1mol A0.5mol B1.5mol C0.5 D B2mol A1mol B3mol C1mol DC 3mol C1mol D1mol B D3mol C1mol D4. 在 1L 密闭容器中通入 2mol NH3,在一定温度下发生下列反应:2NH 3 N2 + 3H2,达到平衡时容器内N2 的百分含量为 a%,若维持容器的体积和温度不变,分别通入下列几组物质,达平衡时,容器内 N2 的百分含量也为 a
15、%的是A3mol H2 和 1mol N2 B2mol NH3 和 1mol N2 C2mol N2 和 3mol H2 D0.1mol NH3,0.95mol N2 和 2.85mol H2 5. 将 2.0 mol SO2 气体和 2.0 mol SO3 气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO 2(g)O 2(g) 2SO3(g),达到平衡时 SO3 为 n mol。在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时 SO3 等于 n mol 的是A1.6 mol SO 20.3 mol O 20.4 mol SO 3 B4.0 mol SO 21.0
16、mol O2C2.0 mol SO21.0 mol O 22.0 mol SO 3 D3.0 mol SO 21.0 mol O21.0 mol SO3(II )同 T、V,V0, 建立等效平衡的条件是:相同反应物的投料比相等1. 在一个容积固定的密闭容器中充入 1molHI,建立如下平衡:H 2(g)+I2 (g) 2HI(g),测得 HI 的转化率为a%。其他条件不变,在上述平衡体系中再充入 1mol HI,待平衡建立时 HI 的转化率为 b%,则 a 与 b 的关系为 Aa b Ba b Ca=b D无法确定2. 在一个 1L 的密闭容器中,加入 2molA 和 1molB ,发生下述反
17、应:2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时,C 的浓度为 1.2mol/L , C 的体积分数为 a% 。维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍是 1.2mol/L 的是 A3mol C+1mol D B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D4mol A+2mol B3. 在相同体积的容器 A 和 B 内分别加入 2mol SO2 和 2mol O2。若 A 为恒容,B 为恒压。当二者到达平衡状态时 A 内 SO2 的转化率为 P%, B 容器内 SO2 的转
18、化率为 Q%APQ BP Q CPQ D无法比较4. 在一固定容积的密闭容器中,充入 2.0 mol A 和 1.0 mol B 发生如下反应:2A(g)B(g) xC(g)达到平衡后,C 的体积分数为 (C)。若维持容器体积和温度不变,改为充入 0.6 mol A、0.3 mol B 和 1.4 mol C 为起始物质,反应达平衡后,C 的体积分数也为 (C),则 x 可能为A1 B2 C3 D45. 在一恒温恒容密闭容器中,A、B 气体可建立如下平衡: 2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:I. A、B 的起始量均为 2mol;II. C、D 的起始量分别为
19、 2mol 和 6mol。下列叙述不正确的是:AI、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BI、II 两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,途径 I 的 和途径 II 体系内混合气体平均相对分子质量相同D达到平衡时,途径 I 的气体密度为途径 II 密度的 1/2(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. 在一个 1L 的密闭容器中,加入 2molA 和 1molB ,发生下述反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时,C 的浓度为 1.2mol/L , C 的体积分数为 a% 。维
20、持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍是 1.2mol/L(或 C 的体积分数仍是 a%)的是 A3mol C+1mol D B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol DC 1mol A+0.5mol B+1.5mol C D4mol A+2mol B2. 在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入 3L A 和 2L B,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%。若维持温度压强不变,将 0.6L A 、0.4L B、4L C、0.8L D作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡
21、时 C 的体积分数仍为 m%,则 X、Y 的值分别为 Ax=3 y=1 Bx=4 y=1 Cx=5 y =1 Dx=10 y=2 3. 在一定条件下,将 2.0 mol SO2 和 1.0 mol O2 通入下列容器中:活塞与大气相通,维持容器内温度不变,平衡时 SO2 的质量分数为 w。则该容器内充入下列物质,相同条件下达到平衡时,SO 2 的质量分数也为 w 的是A4.0 mol SO 2 和 2.0 mol O2 B2.0 mol SO2、1.0 mol O 2 和 3.0 mol SO3 C3.5 mol SO3 D2.2 mol SO 2 和 1.8 mol O2 E4.5 mol
22、SO 2、4.5 mol O 2 和 1.2 mol SO34. 恒温恒压条件下,可逆反应 2SO2O 2 2SO3 在密闭容器中进行,起始时充入 1mol SO3,达到平衡时,SO2 的百分含量为 %,若再充入 1mol SO3 ,再次达到新的平衡时,的百分含量为 A大于 % B小于 % C等于 % D无法确定5. 某温度下,在容积可变的容器中,反应 2A(g)B (g) 2C(g) ,达到平衡时,A、B、C 的物质的量分别是 4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移动的是 A均减半 B均加倍 C均增加 1mol D均减少 1mo
23、l化学等效平衡解题技巧答案1. 答案】 AD【解析】 此题属等效平衡中的第一种情况,T、V 一定且 mnp q,用“极限转换法”作出判断,将各选项中的物质的量换算成从正反应开始时 A 和 B 的物质的量。2A(g) B(g) 3C(g) D(g2. C3. AD4. A、D。 【解析】这是一个“等效平衡”题。首先判断等效平衡的类型为等温等容下的等效平衡,平衡等效的条件是“反应物的投料相当”。投料相当如何体现在具体的物质当中呢?我们可以采用“一边倒”的极限法。凡能与起始时反应物 2molNH3 相同的,都可以得到 N2 的百分含量也为 a%,即为等效平衡。根据方程式 2NH3 N2 + 3H2
24、分析: A. 将 3molH2 和 1molN2 完全转化为 NH3,生成 NH32mol 与起始时反应物 2mol NH3 相同; B. 2molNH3 和 1molN2,比起始时 2molNH3 多了 1molN2; C. 将 3molH2 和 2molN2 转化为 NH3 时生成 NH32mol,同时余 1mol N2,比起始时 2molNH3 多了 1molN2; D. 将 0.95molN2 和 2.85molH2 完全转化为 NH3 时生成 NH3 1.9mol,再加上加入的 0.1mol NH3,共为 2mol NH3,与起始时 2mol NH3 相同。 故本题正确答案为 A、D
25、。 5. 答案:B 依据恒温恒容下建立等效平衡的条件:投料量相等,将备选项中 O2 完全转化后,得如下数据:A.1.0 mol SO 21.0 mol SO 3 B.2.0 mol SO22.0 mol SO 3C.4.0 mol SO3 D.1.0 mol SO2 3.0 mol SO3与题干比较,可知只有 B 符合题意。 答案:B起始/mol 0 0 3 1A转换后/mol 2 1 0 0起始/mol 2 1 3 0B转换后/mol 2 1 3 0起始/mol 0 0 4 1C转换后/mol 2 1 1 0起始/mol 1.9 0.95 0.15 0.05D 转换后/mol 2 1 0 0
26、(II )同 T、V,V0, 建立等效平衡的条件是:反应物投料比相当。1. C2. D3. 通过分析 2SO2+O22SO3 知道,反应后 A 容器内的压强降低,B 容器内压强不变。我们可以假设 A 先恒压,那么此时 A 与 B 就是完全一样的等效平衡,然后对 A 进行降压,平衡向左移动,SO2 的转化率降低,从而得出 PQ 的结论。B4. 解析:恒温恒容条件下,建立等效平衡的条件有两种情况:当反应物的计量数之和不等于生成物的计量数之和时,必须投料量相等(若投料物质不一样,则应依化学方程式转化后再作比较) ;当反应物的计量数之和等于生成物的计算数之和时,投料比相等亦可(若投料物质不一样,则应依化学方程式转化后再作比较)。依据前一种观点,可知 B 项可选;依据后一种观点,可知 C 项可选。答案:BC5. B(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. ABD2. CD3. 题设条件为恒温恒压,凡通入 SO2 和 O2 物质的量比与题干相同者都符合题意,不论 SO3 通入多少,都符合题意。答案:ABC4. ( C )5. ( C )