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等效平衡问题的基本模型及例题

等效平衡问题的基本模型及例题
等效平衡问题的基本模型及例题

等效平衡问题的基本模型

等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点,也是各级各类考试的重点和热

点。学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。经过对大量试题的对比分析,

笔者认为可以归纳为以下三种情形:

完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、 P、 V 的条件下,同一化学反应经过不

同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一:

【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。若充入 1molN2 和 3molH2 ,反应达到平衡时NH3 的体积百分含量为W% 。若改变开始时投

入原料的量,加入amolN2,bmolH2 ,cmolNH3 ,反应达到平衡时,NH3 的体积百分含量仍

为 W% ,则:

①若 a=b=0, c=

②若 a=0.75, b= , c=

③若温度、压强恒定,则a、 b、 c 之间必须满足的关系是

分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同 T、 P、 V ,所以可以断定是完全

等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。

N2 + 3H2 2NH3

起始条件Ⅰ:1mol 3mol 0

起始条件Ⅱ:amol bmol cmol (可以把 cmolNH3全部转化为 N2, H2)

转化: 0.5cmol 1.5cmol cmol

构建条件:( a+0.5c)mol ( b+1.5c) mol 0

要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相

同。则有:( a+0.5c) mol = 1mol ( b+1.5c) mol = 3mol

其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。

不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P 不同 V 的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似

的起始条件,各量间对应成比例。下面看例题二:

【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应: A ( g)+B(g) = C(g)(1)若开始时放入1molA 和 1molB ,到达平衡后,生成 a molC,这时 A 的物质的量为

mol 。

(2)若开始时放入3molA 和 3molB ,到达平衡后,生成 C 的物质的量为mol 。

(3)若开始时放入xmolA 、2molB 和 1molC ,到达平衡后, A 和 C 的物质的量分别是y mol 和 3a mol ,则 x=, y= ,平衡时, B 的物质的量(选填一个编号)

甲:大于 2mol 乙:等于 2mol 丙:小于 2mol 丁:可能大于,等或小于2mol

作出判断的理由是。

(4)若在( 3)的平衡混合物中再加入3molC ,待到达平衡后, C 的物质的量分数是。分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P 不同 V ,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下:

A ( g) + B(g) = C(g)

(1)起始条件Ⅰ:1mol 1mol 0

平衡Ⅰ:( 1-a ) mol ( 1-a ) mol amol

(2)起始条件Ⅱ:3mol 3mol 0

平衡Ⅱ: 3( 1-a) mol 3 ( 1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例)

(3)起始条件Ⅲ:x mol 2mol 1 mol

平衡Ⅲ: 3( 1-a) mol 3 ( 1-a ) mol 3amol

可见,起始条件Ⅱ与起始条件Ⅲ建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求

得 x 的值。

A ( g) + B(g) = C(g)

起始条件Ⅱ: 3mol 3mol 0

起始条件Ⅲ: x mol 2mol 1 mol

转化: 1mol 1mol 1 mol

构建条件:( 1+ x ) mol( 1+2) mol 0 即( 1+ x) mol = 3mol x =2

平衡时, B 的物质的量丁(选填一个编号)

甲:大于 2mol 乙:等于 2mol丙:小于 2mol 丁:可能大于,等或小于2mol

作出判断的理由是 a 取值的不确定决定的。

(4)若在( 3)的平衡混合物中再加入3molC ,待再次到达平衡后,与(1)、( 2)、(3)建立的平衡是等效的,所以与(1)中的含量一样为 a /( 2-a)。

特殊等效平衡,这类等效平衡问题的特征是对于反应前后气体体积不变的反应在同T 的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问

题的方法就是构建相似的起始条件,各量间对应成比例。下面看例题三:

【例题三】:在一个固定体积的密闭容器内,保持一定的温度发生以下反应:H2+Br2 2HBr 。已知加入 1molH2和 2molBr2时,达到平衡状态生成amolHBr 。在相同条件下,且保持平

衡时的各物质的百分含量相同,则填写下列空白:

编号起始状态(mol)平衡时HBr物质的量(mol)

H2 Br2 HBr

已知 1 2 0 a

① 2 4 0

② 1 0.5a

③m n( n≥2m)

分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足反应前后气体体积不变的并且

在相同 T 下进行,所以可以断定是特殊等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对

应成比例来完成。解答过程如下:

H2 + Br2 2HBr平衡时HBr的量

起始条件:1mol 2mol 0 amol

起始条件①:2mol 4mol 0 2amol

起始条件②:xmol ymol 1mol

转化:1mol 1mol 1mol

构建条件:( x+1 )mol ( y+1) mol 0 0.5amol

因各量间对应成比例0.5( x+1) =1 0.5 (y+1 ) =2 则 x=1 y=3

起始条件③:m mol n mol p mol

转化:p mol p mol p mol

构建条件:( m+p) mol ( n+p)mol 0

因各量间对应成比例( m+p):( n+p) = 1 :2 则 p=n-2m 代入得

构建条件:( n-m) mol 2( n-m) mol 0 则平衡时HBr 的量为 a( n-m) mol

综上所述,解决等效平衡问题的关键是先根据题意(一般会指出含量或体积分数相同)判断是否为等效平衡问题,然后结合以上三类等效平衡的特征归类,这时离解答出来已经不远了。

化学平衡小结——等效平衡问题

一、概念

在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆

反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数

等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“全等等效和相似等效”)。

概念的理解:

(1)只要是等效平衡,平衡时同一物质的百分含量(体积分数、物质的量分数等)一定相

(2)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。

(3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,(如:①无论反应从正反应方向开始,还是从

逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)比较时都运用“一边倒”倒回到起始的状态进行比较。

二、等效平衡的分类

在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种:

I 类:全等等效——不管是恒温恒容还是恒温恒压。只要“一边倒”倒后各反应物起始用量是

一致的就是全等等效

“全等等效”平衡除了满足等效平衡特征[转化率相同,平衡时百分含量(体积分数、物质的

量分数)一定相等]外还有如下特征“一边倒”后同物质的起始物质的量相等,平衡物质的量

也一定相等。

拓展与延伸:在解题时如果要求起始“物质的量相等”或“平衡物质的量相等”字眼的肯定是等

效平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行

例 1.将 6molX 和 3molY 的混合气体置于密闭容器中,发生如下反应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态 A 时,测得 X 、 Y 、 Z 气体的物质的量分别为 1.2mol 、 0.6mol 和 4.8mol 。若 X 、Y 、 Z 的起始物质的量分别可用a、 b、 c 表示,请回答下列问题:

(1)若保持恒温恒容,且起始时a=3.2mol ,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A 相同,则起始时 b、c 的取值分别为,。

(2)若保持恒温恒压,并要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质

的量与平衡 A 相同,则起始时 c 的取值范围是。

答案:( 1)b=1.6mol c=2.8mol(2) 4.8mol

分析: (1) 通过题意我们可以看出问题该反应是反应前后气体系数不等的反应,题中给出保

持恒温恒容,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态 A 相同可以看出该平衡应与原平

衡形成全等等效,故一定要使一边倒后的X 的物质的量为 6mol 而 Y 的物质的量为 3mol。

2X (g) + Y(g)2Z (g)

问题( 1)的物质的量 /mol a=3.2b=?c=?

从 Z 向 X 、Y 转化的量 /mol x( 1/2) x x

从上述关系可得: 3.2+x=6 x=2.8; b+( 1/2) x =3b=1.6c=2.8

(2)通过达到平衡后各气体的物质的量与平衡 A 相同,可以知道这是一个全等等效的问题,

由于三者平衡时的关系为:

2X (g) + Y(g)2Z (g)

平衡物质的量 /mol 1.2mol0.6mol 4.8mol

从上述平衡时各物质的量可以看出当Z 的物质的量超过 4.8mol 时该反应一定向逆方向进行,

故 c>4.8mol, 又由于是一个全等等效的问题,所以其最大值一定是起始是a、 b 等于 0,只投入c,即 c 等于 6mol 值最大 .

II类:相似等效——相似等效分两种状态分别讨论

1.恒温恒压下对于气体体系通过“一边倒”的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质

的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。

恒温恒压下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、

物质的量分数)相同,浓度相同

2.恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化的反应来说,通过“一边倒”的办法转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。

恒温恒容下的相似等效平衡的特征是:平衡时同一物质转化率相同,百分含量(体积分数、

物质的量分数)相同,浓度不相同

拓展与延伸:属于相似等效的问题,我们只要想办法让物质的量的比例与原平衡起始态相同

起始用量相等就行

例 2.将 6molX 和 3molY 的混合气体置于容积可变的密闭容器中,在恒温恒压发生如下反

应:2X (g)+Y(g) 2Z (g),反应达到平衡状态 A 时,测得 X 、Y 、Z 气体的物质的量分别为 1.2mol 、0.6mol 和 4.8mol 。若 X 、Y 、Z 的起始物质的量分别可用a、b、c 表示,若起始时a=3.2mol ,且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态 A 相同,则起始时 b、c 的取值分别为,。

答案: b=1.6mol c 为任意值

分析:通过题意达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态 A 相同,且反应是在恒温恒压下,可以看出二者属于相似等效,故起始加量只要满足物质的量的比例与原平衡起始态相同即

可,从上述反应我们可以看出生成物只有一种,故 c 为任何值时都能满足比例故 C 可不看,只要 a:b 能满足 2: 1 即可,故 b=1.6mol

【总结】通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是:读题时注意勾画出这些条件,分清

类别,用相应的方法(使起始物质量相等或起始物质的量比相等)求解。我们常采用“一边倒”(又称等价转换)的方法,分析和解决等效平衡问题

例 3:在一定温度下,把 2mol SO2 和 1mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,,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 分别代表初始时加入的的物质的量(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,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟

上述平衡完全相同。请填空:

(1)若 a=0,b=0 ,则 c=___________ 。

(2)若 a=0.5,则 b=___________, c=___________ 。

(3) a、b、 c 的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)

解析:通过化学方程式:可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在

定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时,无论怎样改变的物质的量,使化学反应从

正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,但它们所建立起来的化学平

衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。

(1)若 a=0, b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式可以看出,反应从2mol SO3 开始,通过反应的化学计量数之比换算成和的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从 2mol SO2 和 1mol O2 的混合物开始是等效的,故c=2。

(2)由于 a=0.5<2 ,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式可以看出,要使0.5 mol SO2 反应需要同时加入0.25mol O2 才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成

SO3 的物质的量(即等价转换)与0.5 mol SO3是等效的,这时若再加入 1.5 mol SO3就与起始时加入 2 mol SO3 是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入 2 mol SO2 和 1mol O2是等效的。故 b=0.25 , c=1.5。

( 3)题中要求 2mol SO2 和 1mol O2 要与 a mol SO2、b mol O2 和 c mol SO3 建立等效平衡。 由化学方程式

可知,c mol SO3 等价转换后与 c mol SO2 和 等效,即是说, 和 与 a mol SO2 、

b mol O2 和

c mol SO3 等效,那么也就是与

2mol SO2 和 1mol O2 等效。故有

例 4:在一个固定容积的密闭容器中,保持一定的温度进行以下反应:

已知加入 1mol H2 和 2mol Br2 时,达到平衡后生成

a mol HBr (见下表已知项) ,在相同条

件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,

对下列编号①~③的状态, 填写下表中的空白。

解析:在定温、定容下,建立起化学平衡状态,从化学方程式可以看出,这是一个化学

反应前后气体分子数相等的可逆反应。 根据 “等价转换 ”法, 通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,则达到平衡后与原平衡等效。

①因为标准项中 n ( 起始):n (起始): n ( HBr 平衡) =1: 2: a ,将 n ( H2 起始) =2mol ,n ( Br2 起始) =4mol ,代入上式得 n (HBr 平衡) =2a 。

②参照标准项可知, n ( HBr 平衡) =0.5a mol ,需要 n ( H2 起始) =0.5mol ,n ( Br2 起始)

=1mol ,n (HBr 相当于起始时有2,则需要再加入

起始) =0mol 。而现在的起始状态,已有

1mol HBr ,通过等价转换以后,就

0.5 mol H2 和 0.5 mol Br2 的混合物,为使 n (H2 起始):n (Br2 起始) =1:

0.5 mol Br2 就可以达到了。故起始时

H2 和 Br2 的物质的量应为

0mol 和

0.5mol 。

③设起始时 HBr 的物质的量为

x mol ,转换成 H2 和 Br2 后,则 H2 和 Br2 的总量分别为()

mol 和( ) mol ,根据 ,解得 。设平衡时 HBr 的物质的量为 y mol ,则有 ,解得 。

例 5: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:

(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 _________。

解析:( 1)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。

②若需让反应逆向进行,由上述①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 6.5<7 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。

例 6:(一)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)。

(甲) a>b(乙) a

作出此判断的理由是____________ 。

解析:(一)( 1)由反应知,反应达平衡后,若有 a mol C 生成,则必有 a mol A 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3mol A 和 3mol B ,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 3a mol。

(3)由于达到平衡时 C 的物质的量为 3a mol ,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。

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:,解得;,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 均有,即从中间状态开始达到平衡,故平衡可能向左、向右或不移动,也即3a 可能大

于、小于或等于 1(不移动时,),故( 3)中 B 的物质的量应为(丁)。

(4)在( 3)的平衡中,再加入3mol C ,所达到的平衡状态与(1)、( 2)、( 3)皆为等效状

态,通过( 1)可求出 C 的物质的量分数为,也就是在(3)的平衡状态时 C 的物质的量分

数。

(二)( 5)因此时容器的容积不变,而(1)中容器的容积缩小,(5)小题中容器相当于在

(1)的基础上减压,则平衡逆向移动,故反应达到平衡后a>b,即应填(甲)。

化学平衡高考题(含答案)

化学平衡 1.(08年全国理综I ·11)已知:4NH 4(g)+5O 2(g) = 4NO(g)+6H 2O(g),ΔH=-1025kJ ·mol - 1 ,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正.. 确. 的是C 2.(08年全国理综II ·13)在相同温度和压强下,对反应 CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) CO(g ) + H 2O( g ) 进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表: 物质 物质的量 ) 实验 CO 2 H 2 CO H 2O 甲 a mol a mol ^ 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 } 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol 、 a mol C . D . 1200℃ N O 含量 时间 ) N O 含量 时间 1000℃ 催化剂 1000℃ 无催化剂 N O 含量 时间 10×105Pa < A . B . N O 含量 时间 1000℃ 1200℃

上述四种情况达到平衡后, n ( CO )的大小顺序是 A A .乙=丁>丙=甲 B .乙>丁>甲>丙 C .丁>乙>丙=甲 D .丁>丙>乙>甲 3.(08年天津理综·8)对平衡CO 2(g )CO 2(aq ) .△H =·mol - 1,为增大二氧化碳 气体在水中的溶解度,应采用的方法是D A .升温增压 B .降温减压 C .升温减压 D .降温增压 ' 4.(08年山东理综·14)高温下,某反应达到平衡,平衡常数) H ()CO () O H ()CO (222c c c c K ??=。恒容 时,温度升高,H 2浓度减小。下列说法正确的是A A .该反应的焓变为正值 B .恒温恒容下,增大压强,H 2浓度一定减小 C .升高温度,逆反应速率减小 D .该反应的化学方程式为CO +H 2O CO 2+H 2 5.(08年宁夏理综·12)将固体NH 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: } ①NH 4I(s) NH 3(g)+HI(g);②2HI(g) H 2(g)+I 2(g) 达到平衡时,c (H 2)=·L -1,c (H I )=4mol ·L -1,则此温度下反应①的平衡常数为C A .9 B .16 C .20 D .25 6.(08年四川理综·8)在密闭容器中进行如下反应:H 2(g) +I 2(g) 2HI(g),在温度T 1和T 2时,产物的量与反应时间 的关系如下图所示.符合图示的正确判断是D < A .T 1>T 2,ΔH >0 B .T 1>T 2,ΔH <0 C .T 1<T 2,ΔH >0 D .T 1<T 2,ΔH <0 7.(08年广东理基·36)对于反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)能增大正反应速率的措施是 催化剂 高温 T 1碘化氢的量 时 间 T 2

高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析

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第三节化学平衡练习题 一、选择题 1.在一个密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是() A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/L C.SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D.SO3(g)为0.4mol/L 2.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是() A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA,同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3.可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是() A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等

D. I2在混合气体中体积分数不变 4.在一定温度下的定容密闭容器中,取一定量的A、B于反应容器中,当下列物理量不再改变时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是() A.混合气体的压强B.混合气体的密度 C.C、D的物质的量的比值D.气体的总物质的量 5.在一真空密闭容器中,通入一定量气体A.在一定条件下,发生如下反应: 2A(g) B(g) + x C(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大为P%,若此时A的转化率为a%,下列关系正确的是() A.若x=1,则P>a B.若x=2,则P<a C.若x=3,则P=a D.若x=4,则P≥a 6.密闭容器中,用等物质的量A和B发生如下反应:A(g)+2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A和B的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A的转化率为()

化学平衡高考题(含答案)

化学平衡 1.(08年全国理综I ·11)已知:4NH 4(g)+5O 2(g) = 4NO(g)+6H 2O(g),ΔH=-1025kJ ·mol -1 ,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不. 正确.. 的是C 2.(08年全国理综II ·13)在相同温度和压强下,对反应 CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) CO(g ) + H 2O( g )进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下 表: 上述四种情况达到平衡后, n ( CO )的大小顺序是 A A .乙=丁>丙=甲 B .乙>丁>甲>丙 物质 物质的量 实验 CO 2 H 2 CO H 2O 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol a mol C . D . 1200℃ N O 含量 时间 1000℃ N O 含量 时间 1000℃ 催化剂 1000℃ 无催化剂 N O 含量 时间 10×105Pa 1×105Pa A . B . N O 含量 时间 1000℃ 1200℃

C .丁>乙>丙=甲 D .丁>丙>乙>甲 3.(08年天津理综·8)对平衡CO 2(g ) CO 2(aq ) .△H =-19.75kJ·mol - 1,为增大 二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是D A .升温增压 B .降温减压 C .升温减压 D .降温增压 4.(08年山东理综·14)高温下,某反应达到平衡,平衡常数) H ()CO () O H ()CO (222c c c c K ??=。恒容 时,温度升高,H 2浓度减小。下列说法正确的是A A .该反应的焓变为正值 B .恒温恒容下,增大压强,H 2浓度一定减小 C .升高温度,逆反应速率减小 D .该反应的化学方程式为CO +H 2O CO 2+H 2 5.(08年宁夏理综·12)将固体NH 4I 置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①NH 4I(s) NH 3(g)+HI(g);②2HI(g) H 2(g)+I 2(g) 达到平衡时,c (H 2)=0.5mo l ·L -1,c (H I )=4mo l ·L -1,则此温度下反应①的平衡常数为C A .9 B .16 C .20 D .25 6.(08年四川理综·8)在密闭容器中进行如下反应:H 2(g) +I 2(g) 2HI(g),在温度T 1和T 2时,产物的量与反应时 间的关系如下图所示.符合图示的正确判断是D A .T 1>T 2,ΔH >0 B .T 1>T 2,ΔH <0 C .T 1<T 2,ΔH >0 D .T 1<T 2,ΔH <0 7.(08年广东理基·36)对于反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)能增大正反应速率的措施是 A .通入大量O 2 B .增大容器容积 C .移去部分SO 3 D .降低体系温度 8.(08年广东化学·8)将H 2(g)和Br 2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H 2(g )+Br 2(g) 2HBr (g )△H <0,平衡时Br 2(g)的转化率为a ;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br 2(g)的转化率为b 。a 与b 的关系是A 催化剂 高温 T 1碘化氢的量 时 间 T 2

高中化学等效平衡原理(习题练习)

等效平衡原理及练习 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: 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol 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

化学平衡例题及解析、练习(含答案)

高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡 考点内容: 1、了解化学反应速度的概念,反应速度的表示方法,外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应 速度的影响。 2、了解化学反应的可逆性,理解化平学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。 3、理解勒沙特原理的涵义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主,考查学生运用知识的能力。 考点一:化学反应速率与化学反应速率的影响因素 . 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。 ②一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间 内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素: I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ. 条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得 注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; ②压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果 增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。 ③温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应 速率。 ④催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。 【例1】可逆反应A(g)+ 4B(g)C(g)+ D(g),在四种不同情况下的反 应速率如下,其中反应进行得最快的是() A. v A==0.15mol/(L·min) B. v B==0.6 mol/(L·min) C. v C==0.4 mol/(L·min) D.v D==0.01 mol/(L·s) [例2]某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图 所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为_________。反应开始至2 min, Z的平均反应速率为。 【例3】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行,下列 的改变,对化学反应速率的影响如何? A、增加碳的量____________________________________________ B、容器的体积缩小一半________________________________________ C、保持体积不变,充入N2,使体系的压强增大一倍_____________________________________ D、保持压强不变充入N2 ________________________________________ 【例4】下列关于催化剂的说法,正确的是() A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.任何化学反应,都需要催化剂 E.电解水时,往水中加少量NaOH,可使电解速率明显加快,所以NaOH是这个反应的催化剂

高中化学23高考化学选择题之——经典化学平衡题

1、在密闭容器中进行如下反应:H 2(g) +I 2(g) 2HI(g),在温 度T 1和T 2时,产物的量与反应时间的关系如下图所示.符合图示 的正确判断是 A .T 1>T 2,ΔH >0 B .T 1>T 2,ΔH <0 C .T 1<T 2,ΔH >0 D .T 1<T 2,ΔH <0 2、在相同温度和压强下,对反应CO 2(g)+H 2(g) CO(g)+H 2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时 放入容器内各组分的物质 的量见下表,上述四种情 况达到平衡后,n (CO)的 大小顺序是 A .乙=丁>丙=甲 B .乙>丁>甲>丙 C .丁>乙>丙=甲 D .丁>丙>乙>甲 3、已知:4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2(g). △H=-1025KJ/mol 该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 4、对于平衡 ,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是 A.升温增压 B.降温减压 T 1 碘化氢的量 时 间 T 2

C.升温减压 D.降温增压 5、向某密闭容器中充入1molCO 和2molH 2O (g ),发生反应:CO+H 2O (g) CO 2 +H 2。 当反应达到平衡时,CO 的体积分数为x 。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是 A .0.5molCO+2molH 2O(g)+1molCO 2+1molH 2 B .1molCO+1molH 2O(g)+1molCO 2+1molH 2 . C .0.5molCO+1.5molH 2O(g)+0.4molCO 2+0.4molH 2 D .0.5molCO+1.5molH 2O(g)+0.5molCO 2+0.5molH 2 6、一定条件下,体积为10L 的密闭容器中,1molX 和1molY 进行反应: 2X(g)+Y(g)Z(g),经60s 达到平衡,生成0.3molZ 。下列说法正确的是 A .以X 浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L ·S) B .将容器体积变为20L ,Z 的平衡浓度变为原来的1/2 C .若增大压强,则物质Y 的转化率减小 D .若升高温度,X 的体积分数增大,则该反应的△H >0 7、在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应: 2NO 2(g )O 2(g )+2NO (g );?H >0,达到平衡。当改变其中 一个条件X ,Y 随X 的变化符合图中曲线的是 A . 当X 表示温度时,Y 表示NO 的物质的量 B . 当X 表示压强时,Y 表示NO 2的转化率 C . 当X 表示反应时间时,Y 表示混合气体的密度 D . 当X 表示NO 2的物质的量,Y 表示O 2的物质的量 8、对可逆反应4NH 3(g )+5O 2(g ) 4NO (g )+6H 2O (g ),下列叙述正确的是 ( ) A . 达到化学平衡时,4υ正(O 2)=5υ逆(NO ) B . 若单位时间内生成x mol NO 的同时,消耗x mol NH 3,则反应达到平衡状态 催化剂 高温

化学平衡计算题

化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用 1、化学平衡常数 (1)化学平衡常数的数学表达式 (2)化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率(α):α=(或质量、浓度) 反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式(“三段式”) 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率:α(A)=(ax/m )×100% C 的物质的量分数:ω(C)= ×100% 技巧一:三步法 三步是化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一,可用mol 、mol/L ,也可用L 。 例1、X 、Y 、Z 为三种气体,把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y 2Z ,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X )+ n (Y )= n (Z ),则Y 的转化率为( ) A 、%1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005)(2?+b a D 、%1005)(?+a b a 解析:设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始(mol ) a b 0 转化(mol ) αb 2 1 αb αb 平衡(mol )- a α b 2 1 -b αb αb 依题意有:-a αb 21+ -b αb = αb ,解得:α= %1005)(2?+b b a 。故应选B 。 技巧二:差量法 差量法用于化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。

等效平衡问题的基本模型及例题

等效平衡问题的基本模型 等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点,也是各级各类考试的重点和热 点。学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。经过对大量试题的对比分析, 笔者认为可以归纳为以下三种情形: 完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、 P、 V 的条件下,同一化学反应经过不 同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一: 【例题一】:温度一定,在一个容器体积恒定密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。若充入 1molN2 和 3molH2 ,反应达到平衡时NH3 的体积百分含量为W% 。若改变开始时投 入原料的量,加入amolN2,bmolH2 ,cmolNH3 ,反应达到平衡时,NH3 的体积百分含量仍 为 W% ,则: ①若 a=b=0, c= ②若 a=0.75, b= , c= ③若温度、压强恒定,则a、 b、 c 之间必须满足的关系是 分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同 T、 P、 V ,所以可以断定是完全 等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 + 3H2 2NH3 起始条件Ⅰ:1mol 3mol 0 起始条件Ⅱ:amol bmol cmol (可以把 cmolNH3全部转化为 N2, H2) 转化: 0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件:( a+0.5c)mol ( b+1.5c) mol 0 要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样,那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相 同。则有:( a+0.5c) mol = 1mol ( b+1.5c) mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P 不同 V 的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似 的起始条件,各量间对应成比例。下面看例题二: 【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应: A ( g)+B(g) = C(g)(1)若开始时放入1molA 和 1molB ,到达平衡后,生成 a molC,这时 A 的物质的量为 mol 。 (2)若开始时放入3molA 和 3molB ,到达平衡后,生成 C 的物质的量为mol 。 (3)若开始时放入xmolA 、2molB 和 1molC ,到达平衡后, A 和 C 的物质的量分别是y mol 和 3a mol ,则 x=, y= ,平衡时, B 的物质的量(选填一个编号) 甲:大于 2mol 乙:等于 2mol 丙:小于 2mol 丁:可能大于,等或小于2mol 作出判断的理由是。 (4)若在( 3)的平衡混合物中再加入3molC ,待到达平衡后, C 的物质的量分数是。分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P 不同 V ,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下: A ( g) + B(g) = C(g) (1)起始条件Ⅰ:1mol 1mol 0 平衡Ⅰ:( 1-a ) mol ( 1-a ) mol amol (2)起始条件Ⅱ:3mol 3mol 0 平衡Ⅱ: 3( 1-a) mol 3 ( 1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例)

化学平衡计算(带答案)

化学平衡计算 一、有关概念 1、物质浓度的变化关系 反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度 其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 2、反应的转化率(α):α=()() 反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×100% 3、在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时:12n n =12P P ;恒温、恒压时:12n n =12 V V 4、混合气体平均分子量的数学表达式 =M1×V1%+M2×V2%+M3×V3%+…式中表示混合气体的平均分子量。 M1,M2,M3分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。V1%,V2%,V3%分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下,气体的体积分数等于气体的物质的量分数(组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比) 5、标三量法化学平衡计算的一般格式,根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板: 浓度(或物质的量) a A(g)+b B(g)c C(g) +d D(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率:α(A)=(ax /m )×100% C 的物质的量(或体积)分数:ω(C)= cx m ax n bx cx dx -+-++×100% 二、强化练习 1.在一密闭容器中,用等物质的量的A 和B 发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为( ) A .40% B .50% C .60% D .70% 【答案】A 【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ,A 的转化率为x A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol):1 1 0 转化(mol):1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol):1-x 1-2x 2x 平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等:(1-x)+(1-2x)=2x ,解得x=0.4。 2.X 、Y 、Z 为三种气体,把a molX 和b molY 充入一密闭容器中,发生反应: X +2Y 2Z ,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X)+n (Y)=n (Z),则Y 的转化率为( )

高中化学平衡高考易错经典试题与总结

一、化学平衡状态的判断 一个可逆反应是否达到化学平衡状态,判断依据主要有两个方面:一是用同种物质浓度变化表示的正反应速率和逆反应速率相等,或用不同种物质浓度变化表示的正反应速率和逆反应速率相当(其比值等于化学方程式中相应的化学计量之比);二是平衡混合物中各组分的浓度保持不变。 例1在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是 A.C的生成速率与C的分解速率相等 B.单位时间生成n mol A,同时生成3n mol B C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2 分析A选项中同一物质C的生成速率与分解速率相等(即正、逆反应速率相等)和C选项中A、B、C的浓度不再变化,都是化学平衡的标志。而B选项中的说法符合反应中任何时刻的情况,D选项则是反应中可能的一种特定情况,不一定是平衡状态。所以答案为A、C。 由于化学平衡时,平衡混合物中各组分的浓度保持不变,此时有气体参加或生成的反应体系的压强也保持不变。但在容积不变的情况下,对于Δn(g) = 0的反应,体系压强始终不随时间变化,只有对于Δn(g) ≠ 0的反应,体系压强不变才能作为达到化学平衡的标志。 例2在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是 A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化 C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2 D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z 分析由于反应的Δn(g)≠0,容器内压强不随时间变化是平衡的标志,另外参照判断可逆反应是否达到平衡的两个主要依据,正确答案为A、B。 二、化学平衡常数的初步认识 高考对化学平衡常数的要求主要是初步认识其含义及影响因素,并能用化学平衡常数对反应是否处于平衡状态进行定量的判断。 例3在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

化学平衡之等效平衡练习题(含解析答案).doc

化学平衡练习题 【例 1 】将 3 mol A 和 1 mol B 混合于一体积可变的密闭容器P 中,以此时的温度、压强和体 积作为起始条件,发生了如下反应:3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g) 达到平衡时 C 的浓度为 wmol · L -1 。回答⑴~⑸小题: (1) 保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P 中,平衡后 C 的浓度仍为 -1 wmol · L 的是 () (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B 十 2 mol C , (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2) 保持原起始温度和体积不变,要使平衡后 C 的浓度仍为wmol · L -1 ,应按下列哪种 配比向容器 Q 中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C 十 2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D) 以上均不能满足条件, (3)保持原起始温度和体积不变,若仍按3 mol A 和 1 mol B 配比在容器 Q 中发生反应, 则平衡时 C 的浓度和w rml · L-1 的关系是 () (A) > w (B) < w (C)= w (D) 不能确定 (4) 将 2 mol C 和 2 mol D 按起始温度和压强充入容器Q 中,保持温度和体积不变,平 衡时 C 的浓度为 V mol ·L -1 , V 与 w 和叫的关系是 ( ) (A) V > w (B) V <w (C) V= w (D) 无法比较 (5) 维持原起始温度和体积不变,按下列哪种配比充入容器Q 可使平衡时 C 的浓度为 -1 ) V mol · L ( (A)1 mol C+0.5 m01 D.(B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D(D) 以上均不能满足条件 解析⑴( A )⑵ (D) .⑶ (B) .⑷ (B) .⑸ (C) .

等效平衡的三种题型及解法

等效平衡的三种题型及解法 等效平衡归纳为以下三种题型: 完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一: 【例题一】:温度一泄,在一个容器体积恒圧密闭容器内,发生合成氨反应:N2+3H2 2NH3。若充入lmolN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。若改变开始时投入原料的量,加入amolN2, bmolH2, cmolNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W%,则: ①若a=b=O. c= ②若a=0.75, b= , c= ③若温度、压强恒定,则a、b、c之间必须满足的关系是 分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡,故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 + 3H2 2NH3 起始条件I : lmol 3mol 0 起始条件II: amol bmol cmol (可以把cmolNH3全部转化为N2, H2) 转化:0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件:(a+O.5c) mol (b+1.5c) mol 0 要使起始条件I和起始条件II建立的平衡一样,那么必须是起始条件I和构建条件完全相同。则有:(a+O.5c) mol = lmol (b+1.5c) mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案,①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡,这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下,同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件,务量间对应成比例。下而看例题二: 【例题二】:恒温恒压下,在一个可变容积的容器中发生中下反应:A (g) +B(g) = C(g) (1)若开始时放入lmolA和ImolB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为mol。 (2)若开始时放入3molA和3molB.到达平衡后,生成C的物质的量为mol。 (3)若开始时放入xmolA、2molB和ImolC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol 和3amol,则%= , y=,平衡时,B的物质的量(选填一个编号) 甲:大于2mol乙:等于2mol丙:小于2mol T:可能大于,等或小于2mol 作出判断的理由是。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后,C的物质的屋分数是。分析:通过阅读题目,可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P不同V,所以可以断定是不完全等效平衡,故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下: A (g) + B(g) = C(g) (1)起始条件I : lmol ImolO 平衡I : (1-a ) mol (1-a ) mol amol (2)起始条件I【:3mol 3mol 0 平衡II: 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例) (3)起始条件III: x mol 2mol 1 mol 平衡III: 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol 可见,起始条件II与起始条件III建立的是完全等效平衡,因此可通过构建相同的起始条件求得X的值。 A (g) +B(g) = C(g)

化学平衡练习题

1、在200 o C下的体积为V的容器中,下列吸热反应达到平衡态,通过以下各种措施,反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)再达到平衡态时,NH3的分压跟原来相比,有何变化? A、增加氨气; B、增加硫化氢气体; C、增加固体NH4HS; D、增加温度; E、加入氩气以增加总压; F、把反应容器的体积增加到2 V。 2、PCl5的分解作用为:PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g),在523.2 K、101325 Pa下反应到达平衡后,测得平衡混合物的密度为2.695 kg·m–3,试计算该反应在523.2 K下的标准平衡常数。M(PCl5)=208.2 3、在1000 K时,理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的KΦ=1.43。设有一反应系统,各物质的分压分别为p(CO)=0.500 MPa,p(H2O)=0.200 MPa,p(CO2)=0.300 MPa,p(H2)=0.300 MPa。试计算: (1)此反应条件下的Δr G m,并说明反应的方向。 (2)已知在1200 K时KΦ=0.73,试判断反应的方向。 (3)求该反应在1000~1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。 4、在机械制造业中,为了消除金属制品中的残余应力和调整其内部组织,常采用有针对性的热处理工艺,以使制品机械性能达到设计要求。CO和CO2的混合气氛用于热处理时,调节CO/CO2既可成为氧化性气氛(脱除钢制品中的过量碳),也可成为还原性气氛(保护制品在处理过程中不被氧化或还原制品表面的氧化膜)。反应式为Fe(s)+CO2(g)=FeO (S)+CO(g)。已知在1673 K,2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),△r G mΦ=–278.4 kJ·mol-1;2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s),△r G mΦ=–311.4 kJ·mol-1 混合气氛中含有CO、CO2及N2(N2占1.00%,不参与反应) (1)CO/CO2比值为多大时,混合气氛恰好可以防止铁的氧化? (2)此混合气氛中CO和CO2各占多少百分比? (3)混合气氛中CO和CO2的分压比、体积比、物质的量比及质量比是否相同?若相同,写出依据,若不同,请说明相互换算关系。 (4)若往由上述气氛保护下的热处理炉中投入一定的石灰石碎片,如气氛的总压不变(设为101.3 kPa),石灰石加入对气氛的氧化还原性有何影响?已知298.15 K时碳酸钙分解反应的Δr H mΦ=179.2 kJ·mol-1;Δr S mΦ=160.2 J·K-1·mol-1。 5、若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2,但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2(耦合反应)。 (1)分析反应H2O(l)+1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因; (2)通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。 (3)加入锌就能使该过程实现,写出总反应的化学反应方程式。 (4)分析为什么加入锌就能使该过程实现。

高考化学平衡练习题难

化学平衡练习题 一、 化学反应速率 1、向绝热恒容密闭器中通入SO 2和NO 2,一定条件下使反应SO 2 (g )+NO 2(g )SO 3(g )+NO (g )达到平衡,正反应速 率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是 ( ) A .反应在c 点达到平衡状态 B .反应物浓度:a 点小于b 点 C .反应物的总能量低于生成物的总能量 D .△t1=△t2时,SO2的转化率:a —b 段小于b —c 段 2、向一容积为1L 的密闭容器中加入一定量的X 、Y ,发生化学 反应aX (g )+2Y (s )?bZ (g );△H <0.如图是容器中X 、Z 的物质的量浓度随时间变化的曲线.根据以上信息,下列说法正 确的是( ) A .用X 表示0~10min 内该反应的平均速率为v (X )=L ?min B .根据上图可求得方程式中a :b=1:3 C .推测在第7min 时曲线变化的原因可能是升温 D .推测在第13min 时曲线变化的原因可能是降温 3、某恒温密闭容器发生可逆反应:Z (?)+W (?)X (g )+Y (?)△H ,在t 1 时刻反应达到平衡,在t 2 时刻缩小容器体积,t 3 时刻再次达到平衡状态后未再改变条件.下 列有关说法中正确的是( ) A .Z 和W 在该条件下至少有一个是为气态 B .t 1 ~t 2 时间段与t 3 时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等也可能 不等 C .若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c (X ),则t 1 ~t 2 时间段与t 3 时刻后的X 浓度不相等 D .若该反应只在某温度T 以上自发进行,则该反应的平衡常数K 随温度升高而减小 4、(14分)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO 2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO 4的形式固定,从而降低SO 2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO 又会与CaSO 4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下: CaSO 4(s)+CO(g) CaO(s) + SO 2(g) + CO 2(g) ΔH 1=·mol -1(反应Ⅰ) CaSO 4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO 2(g) ΔH 2= ·mol -1(反应Ⅱ) 请回答下列问题: (1)应Ⅰ能自发进行的条件是 。 ⑵对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp 时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物

等效平衡学案

等效平衡学案 一、概念 在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的百分含量.... (体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。 概念的理解:(1)外界条件相同:通常可以是①恒温、恒容,②恒温、恒压。 (2)“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同: “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分数)对应相同,反应的速率、压强等可以不同。 (3)平衡状态只与始态有关,而与途径无关,只要物料相当,就达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种: I 类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V ≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量....与原平衡起始态相同.. 。 II 类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例....... 与原平衡起始态相同,两平衡等效。 III 类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的...量的比例.... 与原平衡起始态相同,两平衡等效。 解题的关键,读题时注意勾画出这些条件,分清类别,用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题 三、例题解析 I 类: 在恒温恒容下,对于反应前后气体体积改变(m+n ≠p+q)的反应,只 有物质的量按方程式的化学计量关系转化为 例: N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) 起始量 1 mol 3 mol 0 mol 等效于 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 则a 、b 、c 关系:___________

高三化学一轮复习之等效平衡练习题

等效平衡练习题 1、已知:2SO3 2SO2 + O2 在起始时体积相同的容器A和B中,同时 ..分别充入2 mol SO3(两容器装有催化剂)。在反应过程中,A保持温度和容积不变;B保持温度和压强不变。回答下列问题: (1)反应达平衡所需时间:A B(填写大于;等于;小于); 达平衡时SO3的转化率:A B(填写大于;等于;小于); (2)若平衡后,向A、B中分别充入惰性气体,容器的平衡将向方向移动; 若平衡后,向A、B中分别充入等物质的量SO3,重新达平衡时,两容器中的SO3转化率变化情况是(填变大、变小、不变):A ,B 2、现有可逆反应: A(g)+2B(g)C(g)+D(g);△H<0。在相同温度下,将1mol A和2mol B加入甲容器中,将2mol C和2mol D加入乙容器 中,t1=5 min时两容器内均达到平衡状态,甲中c(C)=1.5 mol / L。请回答下列问题: (1)5 min内,用B物质表示甲容器中的平均反应速率v(B)=____________。 (2)若使甲容器化学平衡向正反应方向移动,则可以改变的条件是(填写字母)____________;改变条件的瞬间,体系的正反应速率将__________________。(填“增大”、“减小”、“不变”) A、减小A的物质的量 B、降低体系的温度 C、增大D的浓度 D、加入催化剂 (3)保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙容器中C的物质的量浓度c(C)_________(填“> ”“< ”“=”)3 mol / L 。 (4)保持温度不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,下图中能表示甲中反应速率变化情况的是________,能表示乙中反应速率变化情况的是________。 A B C D

化学平衡练习题(含解析答案)

化学平衡练习题 【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中,以此时的温度、压强 和体积作为起始条件,发生了如下反应:达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。 回答⑴~⑸小题: (1)保持温度和压强不变,按下列四种配比充入容器P中,平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( ) (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B十2 mol C, (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变,要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1,应按下列哪种 配比向容器Q中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D (C) mol A+ B+1 mol C + mol D (D)以上均不能满足条件, (3)保持原起始温度和体积不变,若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应,则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是( ) (A)>w (B)< w (C)= w (D)不能确定 (4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中,保持温度和体积不变,平衡时C的浓度为V mol·L-1,V与w和叫的关系是( ) (A) V>w (B) V<w (C) V=w (D)无法比较 (5)维持原起始温度和体积不变,按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为 V mol·L-1 ( ) (A)1 mol C+ m01 D . (B)3 mol A+2 mol B

(C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件 解析⑴略:答案为(A) ⑵因容器P的体积可变,且正反应是体积缩小的反应,故相当于加压.而现在容器Q体积不变,条件不同了,不属等效平衡,无法判断.答案为(D). ⑶本题所述条件相当于减压,平衡向逆反应方向移动,C的浓度降低.答案为(B). ⑷温度、体积不变时2mol C和1 mol D反应与3 mol A和1 mol B相当,属等效平衡.再加1 mol D时平衡将向左移动,V

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