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等效平衡专题习题含答案


博观约取,厚积薄发;出奇制胜,一鸣惊人。

等效平衡专题练习
一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,只是起始加入情况不同的同一可 逆反应达平衡后,任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中,有一类特殊的平衡,不仅任何相同组分 X 的含量(体积分数、物质的量分数)均相 同,而且相同组分的物质的量均相同,

这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特 例。 如,常温常压下,可逆反应: 2SO 2 + ① 2mol ② 0mol O2 1mol 0mol 2SO 2 0mol 2mol 1.5mol

③ 0.5mol 0.25mol

①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按 方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等 (如将②、③折算为① ), 因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡,根据不同的特点和外部条件,有以下几种情况: ①在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应,改变起始时加入物质的物 质的量,通过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量,若保持其数值 相等,则两平衡等效。此时,各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同,亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,改变起始时加入物质的物 质的量,通过化学计量数计算,把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量,只要物质的量 的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时,各配料量不同,只导致其各组分的浓度反应速率等分别 不同于原平衡,而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下,不论反应前后气体分子数是否发生改变,改变起始时加入物质的物质的量, 根据化学方程式的化学计量数换算成同一则物质的物质的量只要物质的量之比与原平衡相同,则两 平衡等效。此时的情形与( 2)相似。

例题、【2003 年江苏高考试题】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) mol。 (1)若开始时放入 1 mol A 和 1 mol B,到达平衡后,生成 a mol C,这时 A 的物质的量为 (2)若开始时放入 3 mol A 和 3mol B ,到达平衡后,生成 C 的物质的量 为 mol。 (3)若开始时放入 x molA,2molB 和 1molC,到达平衡后,A 和 C 的物质的量分别是 y mol 和 3a mol,

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则 x= (A)大于 2 mol (C)小于 2mol 作出判断的理由是

mol,y=

mol。 (选填一个编号)

平衡时,B 的物质的量

(B)等于 2 mol (D)可能大于、等于或小于 2mol 。 。 (选

(4)若在(3)的平衡混合物中再加入 3mol C,待再次到达平衡后,C 的物质的量分数是 时放入 1mol A 和 1molB 到达平衡后生成 b mol C。将 b 与(1)小题中的 a 进行比较 填一个编号) 。 (甲)a<b 解析 (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

(5)若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始

恒温恒压下,只要 A 和 B 的投入量与起始成比例,则 A 、 B 、 C 的百分含量均不变,平衡时

各物质的量和开始成比例,据此( 1 )、( 2)、( 3 )、( 4 )问很容易作答;当改变条件,使成 为恒温恒容时,由于该反应是一分子数目减少的反应,随着反应的进行,容器内的压强在减少, ( 5 )相对于( 1)而言,可以等效看成( 1 )达到平衡后,再将容器体积扩大,则平衡向左移动, C的百分含量降低,故 b< a [答案] (1)(1-a) (2)3a (3)2 3-3a D 若 3a>1 ,B 的物质的量小于 2mol ;若 3a=1 ,B 的物质的量等于 2mol ;若 3a<1 , B 的物质的量大于 2mol ; (4)a/(2-a) (5)乙;因为 (5)小题中容器容积不变,而 (1)小题中容器的容积缩小,所以 (5)小题的容器中的 压强小于 (1)小题容器中的压强,有利于逆向反应,故反应达到平衡后 a>b。 训练题: 1、在一定温度下,把 2molSO2 和 1molO2 通入某固定容积的密闭容器中,在催化剂存在下发生反应 2SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g) ,当反应达到平衡时,反应混合物中 SO3 的体积分数为 91%,现维持容器内 ( D、1、0.5、2 ) 温度不变,令 a、b、c 分别代表初始加入的 SO2、O2、SO3 的物质的量,若达到平衡时,SO3 的体积分数 仍为 91%,则 a、b、c 的值可以是下列各组中的 A、2、1、2 B、0、0、1 C、1、0.5、1

2、 在一定温度下, 向密闭容器中充入 1.0molN2 和 3.0molH2, 反应达到平衡时测得 NH3 的物质的量为 0.6mol。 若 在 该 容 器 中 开 始 时 充 入 2.0 molN2 和 6.0molH2 , 则 平 衡 时 NH3 的 物 质 的 量 为 ( ) A、若为定容容器,n(NH3)=1.2mol C、若为定压容器,n(NH3)=1.2mol B、若为定容容器,n(NH3)>1.2mol D、若为定压容器,n(NH3)<1.2mol

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3、在等温、等容条件下,有下列气体反应 2A(g)+2B(g) 是 ( )

C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立

平衡:I.A、B 的起始浓度均为 2mol/L II.C、D 的起始浓度分别为 2mol/L 和 6mol/L,下列叙述正确的 A、I、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 B、I、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 I 途径的 v(A)等于 II 途径的 v(A) D、达到平衡后,I 途径混合气体密度为 II 途径混合气体密度的二分之一 4、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的 SO2 和 O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O2 2SO3,并达到平衡。在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中 SO2 的转化率 为 p%,则乙容器中 SO2 的转化率 A、等于 p% B、大于 p% C、小于 p% D、无法判断 2C(g)达到平衡时,A、B 和 C 的物质的量 5、某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g) 平衡右移的是 A、均减半 ( ) C、均增加 1mol D、均减少 1mol ( )

分别是 4mol、2mol 和 4mol。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 B、均加倍

6、将 2molA 和 1molB 充入一个密闭容器中,在一定条件下发生:2A(g)+B(g) xC(g)达到平衡, 测得 C 的物质的量分数为 c%; 若开始充入容器中的是 0.6molA, 0.3molB 和 1.4molC, 达平衡时 C 的物质的量分数仍为 c%,则 x 的值可能为 A、2 B、3 C、4 D、5 ( )

7、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“已知项” ) 。在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变, 对下列编号(1)-(3)的状态,填写表中空白:

编号 已知 (1) (2) (3)

起始状态(mol) H2 1 2 Br2 2 4 HBr 0 0 1 m n(n≥2m)

平衡时 HBr 的 物质的量(mol) a

0.5a

答案: 1、C

2、BC

3、AD

4、B (n-m)a

5、C

6、AB

7、(1)2a (2)0 0.5 (3)2n-4m


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