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高三《等效平衡》知识点讲解和练习


高三《等效平衡》讲解和练习
一、等效平衡 1.等效平衡分类: 等效平衡分为全同平衡和倍数平衡。 (1) 全同平衡 ① 定义:指相同条件下同一可逆反应从不同途径达到平衡时,各组分的物质的量(或 质量)分别相等。 ② 建立的条件:恒温恒容下气体分子数不等的可逆反应,只能建立全同平衡。 (2) 倍数平衡 ① 定义:指相同条件下同一可逆反应从不同途径达到平衡时,各组分的质量分数

、 体积分数(气体)或物质的量分数分别相等。 ② 建立条件: 恒温、恒压、反应前后气体分子数不等的可逆反应 和恒温下任何反应前后气体分子数相等的可逆反应。 2.等效平衡题的判断方法:“一边法” 3.等效平衡题的具体判断方法 (1)在一定的温度下,一体积不变的密闭容器中,反应 N2+3H2?2NH3 按下列各途径 分别加入各物质, 达到平衡时, NH3 的物质的浓度与 A 平衡时 NH3 的物质的浓度相等的是_______。 N2 + 3H2 ?2NH3 A 1mol B 0mol D ? mol E 3mol 0mol 2mol 0 ?mol 1mol ? mol 2.4mol ……——其他中间态 ——从正反应开始 ——从逆反应开始 ——从中间态开始

C 0.5mol 1.5mol 0.5mol 1.2mol

(2)在一定的温度下,一体积可变的密闭容器中,反应 N2+3H2?2NH3 按下列各途径分别加入各物质, 达到平衡时,NH3 的物质的浓度与 A 平衡时 NH3 的物质的浓度相等的是_____。 N2 + 3H2 ? 2NH3 A 1mol B C E 2mol 0mol 3 mol 6mol 0mol 0mol 6mol 0mol 0mol 2mol 4mol 1mol 3mol ——从正反应开始 ——从正反应开始 ——从逆反应开始 ——从逆反应开始 ——从中间态开始 ——从中间态开始 ……

D 0mol F 2mol

0.5mol 1.5mol

(3) 特殊情况:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,在恒 T 恒 V(或 T 恒 P)下,只要各物质 的量一定,就能建立起全同平衡或倍数平衡。 如:在一定的温度下,一体积可变的密闭容器中,反应 H2+I2?2HI 按下列各途径分别加入各物 质 , 达 到 平 衡 时 , 能 建 立 起 全 同 平 衡 的 是 ______________ ; 能 建 立 起 倍 数 平 衡 的 是 _________________________。 H2 + I2 ? A 1mol 3 mol 2HI 0mol ——从正反应开始
1

B C E

2mol amol 0mol

6mol 3amol 0mol 0mol

0mol 0mol 2mol 4mol 1mol 3mol

——从正反应开始 ——从正反应开始 ——从逆反应开始 ——从逆反应开始 ——从中间态开始 ——从中间态开始 ……

D 0mol

F 0.5mol 1.5mol G 0.3mol 0.9mol

4.等效平衡与改变一个影响平衡的因素的区别 等效平衡注重的是相同条件下由不同途径建立的平衡的比较或是在旧平衡基础上再充入反应物 或产物一边的全部非固体气体或溶液)后建立的新平衡与旧平衡的比较 练习: 1)在一密闭容器中加入 2molA 和 1mol B,发生反应 2A(g) + B(g) ?3C(g) + D(g) , 达到平衡时 C 的浓度 为 w mol/L。若保持 V、T 不变,按下列四种配比投料,达平衡后 C 的浓度仍为 w mol/L 的是 ( A、 4mol A+2mol B B、 2molA+1molB+3molC+1molD )

C、 3molC+1molD+1molB D、 3molC+1molD

2)恒温下 1molCO 和 2molH2O 在一个密闭容器中,发生 CO(g)+H2O (g) ?CO2(g)+H2(g),一定时间后达 到平衡,此时,CO 的含量为 p%,若维持温度不变,改变起始加入物质的物质的量,平衡时 CO 的含 量仍为 p%的是( ) A. 1molCO2、2molH2 C. 1molCO2、1molH2O B. 0.2molCO2 、0.2molH2、0.8molCO、1.8molH2O D. 1molCO2、1molH2、1molH2O

3) 在一个固定容积的密闭容器里, 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 和 3molB,达到平衡后,C 的体积分数为 W%。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也为 W%,则开始 时还需加入 C_______ mol。 4) 在等温等容的条件下有反应:2A(g)+2B(g)?C(g)+3D(g)。现分别从两个途径建立平衡: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、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、 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 途径的反应速率等于Ⅱ 途径 D、达平衡时,I 途径混合气体的密度是Ⅱ 途径混合气体密度的 1/2。 5) 在一固定容积的密闭容器中,充入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应:2A(g)+B(g) ? χC(g), 达到平衡后,C 的体积分数为 W%。若维持容器体积和温度不变,按 0.6 mol A、0.3 mol B 和 1.4 mol C 为起始物质,达到平衡后,C 的体积分数为 W%,则 χ 的值( A.只能为 2 B.只能为 3 C.可能为 2 或 3 D.无法确定 )

6) 当把晶体 N2O4 放入密闭容器中汽化并建立 N2O4 (g)?2NO2(g)平衡后,保持温度不变, 再通入若干 N2O4 气体,待反应达到新的平衡,则新平衡中 NO2 的浓度 与旧平衡相比, 其比值( ) 。 (A)变大 (B)变小 (C)不变 (D)无法确定 )。 7) 两个体积相同的密闭容器 A、B,在 A 中充入 SO2 和 O2 各 1mol,在 B 中充入 SO2 和 O2 各 2 mol,加 热到相同温度,有如下反应 2SO2(g)+ O2(g) ? 2SO3(g),对此反应,下述不正确的是( A.反应速率 B>A B.SO2 的转化率 B>A C.平衡时各组分含量 B = AD.平衡时容器的压强 B>A

2

8) 在一个固定容积的密闭容器中, 保持一定温度进行如下反应: H2(g)+Br2(g)? 2HBr(g), 已知加入 1 mol H2 和 2 mol Br2 达到平衡后,生成了 a mol HBr。在相同条件下,若起始时加入的 H2、Br2、HBr 分别 为 x mol、 y mol、 z mol(均不为 0)且保持平衡时, 各组分含量都不变。 以下推断中一定正确的是 ( ① x,y,z 应满足的是:4x+z=2y ② 达到平衡时 HBr 的物质的量为(x+y+z)/3 a mol ③ 达到平衡时 HBr 的物质的量为 a mol ④ x、y、z 应满足的是 x+y=z A.① ② B.② ③ C.③ ④ D.① ② ③ 9) 一定温度下,将 amol PCl5 通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡: PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g),测得平衡混合气体压强为 p1,此时再向反应器中通入 amol PCl5,在不变的温 度下再度达到平衡,测得压强为 p2,下列判断正确的是( A.2p1>p2 B.PCl5 的分解率增大 C. 2p1<p2 )。 D.PCl3 的体积分数减少 ) ) 。

10) 恒温恒压下,一容积可变的密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) ? C(g),若开始时通入 1 mol A 和 1 mol B,到达平衡后,生成 a molC。则下列说法错误的是( A.若开始时通入 3 mol A 和 3mol B,到达平衡后,生成的 C 为 3a mol B. 若开始时通入 xmol A、 2mol B 和 1mol C, 到达平衡后, A 和 C 的物质的量分别为 ymol 和 3a mol, 则 x=2,y= 3-3a C.若开始时通入 4 mol A、4 mol B 和 2 mol C,到达平衡后,B 的物质的量一定大于 4 mol D.若开始时通入 2 mol A、2 mol B 和 1 mol C,到达平衡后,再通入 3 mol C,则再次达平衡后,C 的物质的量分数为 a/(2-a) 11) 一定温度下, 在一个体积可变的密闭容器中加入 2 molH2 和 2 molN2, 建立如下平衡: N2(g)+3H2(g) ? 2NH3(g)相同条件下,若向容器中再通入 1 mol H2 和,1 molN2 又达到平衡.则下列说法正确的是 A NH3 的含量不变 B N2 的体积分数增大 C N2 的转化率增大 D NH3 的含量增加 12) 在恒温恒压下,向容积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,混合气体中 D 的体积分数为 W%,若维持温度、压强不变,将 1.2LA, 0.8LB,3LC, 0.6LD 作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时混合气体中 D 的体积分数仍为 W%,则 x, y 的值 分别为 A. x=3, y=1 B. x=2, y=3 C. x=4, y=1 D. x=5, y=1 13) 某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g) ? 2C(g)达到平衡时,A、B 和 C 的物质的量分 别为 2mol、1mol 和 2mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使 平衡向正反应方向移动的是( A 均减半 B 均加倍 ) C 均增加 1mol D 均减少 1mol

14) 在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行反应:A(g)+2B(g)?3C(g),已知加 入 1molA 和 3molB 且达平衡后生成 a molC,问: (1)平衡时 C 在反应混合气体中的体积分数是_______(用字母 a 表示)。 (2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入 2molA 和 6molB,达平衡后,C 的物质的量为 ______mol(用字母 a 表示)。此时 C 在反应混合气中的体积分数______(填增大、减少或不变)。 (3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入 2molA 和 8molB,若要求平衡后 C 在反应混合气 中的体积分数不变,则还应加入 C_____mol。 (4)在同一容器中加入 n molA 和 3n molB,在平衡时 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 m~2m 之间变化,那么 n 与 m 的关系应是___ __(用字母 m、n 表示)。
3

15)、一定温度下 1mol N2 气体和 3mol H2 气体发生反应: N2(g)+3H2(g) ?2NH3(g) (放热) (1)若在相同温度下,分别在 1L 定压密闭容器中和 1L 定容容器中反应(密闭): 容器中的反应先达到平衡的是 应速度与原平衡相比,有无变化? ;容器中的 N2 的转化率高的是 ,正反 。简答理由。 (2)若在上述恒压密闭容器中,反应已达到平衡时,再加入 0.5molAr,则 N2 的转化率会 _________________________________________________________________________ (3)若在 1 升定容容器中,上述反应达到平衡时,平衡混和物中 N2、H2、NH3 的物质的 量分别为 A、B、Cmol。仍维持原温度,用 x、y、z 分别表示开始时 N2、H2、NH3 的加入量(mol), 使达到平衡后 N2、H2、NH3 的物质的量也为 A、B、Cmol。则应满足的条件是: ① 若 x=0,y=0,则 z= ② 若 x=0.75,则 y 应为 ③ x、y、z 应满足的一般条件是 16) 、 一定温度下,把 2molSO2 和 1molO2 通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:2SO2+O2?2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应混和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的完全相同. 请填写: 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): 17) 、在密闭容器中, 对于反应 N2+3H2?2NH3 :在反应起始时和分别为 10mol 和 30mol,当达到平衡时,N2 的转化率为 30%。若以 NH3 为起始反应物,反应条件与上述反应相同时,欲使其达到平衡时各成分 的百分含量与前者相同,则的起始物质的量和它的转化率,正确的是( A. 40mol;35% B. 20mol;30% C. 20mol;70% ) D. 10mol;50% mol、z 应为 mol。

18)、恒温恒容的密闭容器中放入 2molX 和 3molY,发生反应:X(气)+Y(气)?mZ(气)+nR(气),达平衡时, Z 的体积分数为 φ1,维持温度不变,若把 3 molX 和 2molY 放入另一体积相同的密闭容器,达平衡时, Z 的体积分数为 φ2,则 φ1 与 φ 2 的关系为( A.φ1>φ2 B.φ1<φ2 ) C.φ1=φ2 D.无法判断

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