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，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）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N23H22NH3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：2SO2O2 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、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，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：H2(g)Br2(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)10.5 a(3)mn(n2m)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)。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，测得混合气体的体积为7体积。据此回答下列问题：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（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：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：（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、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（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1 mol N2和3 mol H2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 = 0 y = 0 则 z = (2) 若 x = 0.75 y = 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 。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m化学等效平衡解题技巧答案（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. 解析：（1）c= 4 ，d= 6 。 （2）c= 3 ，d= 4.5 。（3）a+c=2, b+5c/4=5 2. 【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0.75 molH2，则H2起始时应加3mol0.75mol=2.25mol。（3）将zmolNH3完全分解后，可得mol N2、molH2，与起始时加入的量之和必须是1molN2、3molH2才与已知平衡等效。即，【答案】 （1）2mol （2）y=2.25mol、z=0.5mol （3），3. 【解析】 在一定温度下，对于平衡体系 2SO2O2 2SO3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w.w.w.k.s.5.u.c.o.m。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 O2 2SO3起始物质的量（mol） 2 1 0一段时间后物质的量（mol）2x 1 x依题意，若令a=2x，b=1，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：ac=2，2bc=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）0.25 1.5 （3）ac=2，2bc=2（II）同T、V，V0, 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） (m0.5x)(n0.5x)y=12a解之，x=2(n2m)，y=(nm)a。答案：(1)2a(2)0 0.5(3)2(n2m)(nm)a2. 解析：（1）、 2a mol。（2）、 6 mol。（3）、 1.9 molY 和 1.2 molZ3.（1）_a/4_（2）_2a_mol _不变_（3）_6_mol C。（4）则n与m的关系是_(用字母关系表示)。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m（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）化学反应：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。根据“等价转换”法，将2体积通过反应的化学计量数之比换算成和的体积，则相当于起始时有（1+1）体积和（b+3）体积，它们的比值为，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为1体积；而在起始时，的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，的体积必须减小，所以平衡逆向移动。若需让反应逆向进行，由上述所求出的平衡时的体积为1可知，的体积必须大于1，最大值则为2体积和6体积完全反应时产生的的体积，即为4体积，则。（2）由6.5b，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 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和1molD B2molA、1molB和3molCC4molC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1molC1molC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，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 DC3mol 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：2NH3N2 + 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%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：2SO2(g)O2(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 SO20.3 mol O20.4 mol SO3 B4.0 mol SO21.0 mol O2C2.0 mol SO21.0 mol O22.0 mol SO3 D3.0 mol SO21.0 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：H2(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 Aab Bab 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 DC1mol 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的转化率为Q%APQ BPQ 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A1B2C3D45. 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 DC1mol 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，SO2的质量分数也为w的是A4.0 mol SO2和2.0 mol O2 B2.0 mol SO2、1.0 mol O2和3.0 mol SO3 C3.5 mol SO3 D2.2 mol SO2和1.8 mol O2 E4.5 mol SO2、4.5 mol O2和1.2 mol SO34. 恒温恒压条件下，可逆反应2SO2O22SO3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1molw.w.w.k.s.5.u.c.o.m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mnpq，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(gA起始/mol0031转换后/mol2100B起始/mol2130转换后/mol2130C起始/mol0041转换后/mol2110D起始/mol1.90.950.150.05转换后/mol21002. C3. AD w.w.w.k.s.5.u.c.o.m4. 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。 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 SO21.0 mol SO3 B.2.0 mol SO22.0 mol SO3C.4.0 mol SO3 D.1.0 mol SO23.0 mol SO3与题干比较，可知只有B符合题意。 答案：B（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 ）