高二化学气体等效平衡练习题

高二化学气体等效平衡练习题

气体等效平衡专题讲练 命题：岳全国

一、可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡

结论：等温等容，只要对应物起始量等物质的量，平衡时对应物就能同浓度、

同百分含量、同转化率、同反应速率。记为：等温等容等摩。

若 aA(g) + bB(g) cC(g)

Ⅰ a mol b mol 0

Ⅱ x y z

Ⅰ、Ⅱ要达成相同平衡必须满足的条件是x + z ?c a = a 和 y + z c

b ? = b

【例】在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A 和1 mol B ，发生反应：

2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时C 的浓度为a mol·L －1。若维持容器体

积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为a mol·L －1

的是（ D ）

A ．4molA ＋2mol

B B ．2molA ＋1molB ＋3mol

C ＋1molD

C ．3molC ＋1mol

D ＋1molB D ．3molC ＋1molD

二、可逆反应在恒温、恒压条件下建立等效平衡

结论：等温等压，只要对应物起始量等物质的量之比，平衡时对应物就能同

浓度、同百分含量、同转化率、同反应速率。记为：等温等压等摩尔

比。

若 aA(g) + bB(g) cC(g)

Ⅰ a mol b mol 0

Ⅱ x y z

Ⅰ、Ⅱ要达成相同平衡必须满足的条件是c b z y c a

z x ?+?

+ = b a 【例】.某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3升A 和2升B ，发生如下反应： 3A(气)＋2B(气)=xC(气)＋yD(气) 达到平衡时C 的体积百分比为m ％，若维持温度，压强不变，将0.6升A ，0.4升B 、4升C 、0.8升D 作为起始物质充入密闭容器内，则达到平衡时C 的体积百分比仍为m ％，则x ＝ 5n ，y ＝ n 。(n 为自然数)

三、反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡 结论：若对应物起始量等物质的量之比而不等物质的量，平衡时对应物只能

同百分含量，而浓度、转化率、反应速率均不等。

【例1】可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，a.

如果向容器中充

入1mol A 和1mol B ，在某温度下达到平衡；b. 若向容器中充入1mol C ，在同样的温度下达到平衡：（1）C 物质平衡浓度 a > b (2) C 物质体积分数 a = b

(3) A 物质的转化率 a = b (4)平衡时的反应速率 a > b

【例2】在一密闭的容器中充入2mol A 和1mol B 发生反应：

2A(g)＋B(g)x C(g)，达到平衡后，C 的体积分数为w ％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A ：0.6mol 、B ：0.3mol 、C ：1.4mol 充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为w ％，则x 的值为（ C ）

A. 只能为2

B.只能为3

C. 可能为2，也可能为3

D. 无法确定

四、通过建立等效平衡中间状态，比较反应物转化率的大小以及平衡时某物

质体积分数、浓度的大小

【规律总结】对于气体参加的可逆反应，在温度恒定的条件下，涉及体积与压强以及平衡移动有关判断的问题时，可设计一些等效平衡的中间状态来进行求解。这样能降低思维难度，具有变难为易、变抽象为直观的作用。

【例1】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N 2和1g H 2，乙容器中充入2g N 2和2g H 2。下列叙述中，错误的是（ D ）

A ．化学反应速率：乙＞甲

B ．平衡后N 2的浓度：乙＞甲

C ．H 2的转化率：乙＞甲

D ．平衡混合气中H 2的体积分数：乙＞甲

【例2】 甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入3mol N 2和4mol H 2，反应达到平衡时，生成NH 3的物质的量为a mol 。

（1）相同温度下，向乙中通入2molNH 3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了____mol N 2和____mol H 2。

（2）相同温度下，若向乙中通入6mol N 2和8mol H 2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为b mol ，则a ∶b ______1∶2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol ，则a ∶c _____1∶2 (填“＞”、“＜”或“＝”)。 答案：（1）2mol N 2和1mol H 2

（2）平衡氨的物质的量物质的量b ＝2a ，所以a ∶b ＝1∶2

平衡时氨的物质的量物质的量c ＞2a ，即a ∶c ＜1∶2。

【例3】 当温度一定时分别往下列容器中充入氢气和氮气，发生如下反应：

223N H 32NH 。A. 2213molN molH 和 B. 2226molN molH 和

（1）在恒容容器中

（2）在恒压容器中

充分反应达到平衡时，这两种情形下，氮气的转化率、各物质平衡浓度、平均相对分子质量怎样变化？

答案：(1) 氮气转化率B > A 各物质平衡浓度B > A 平均相对分子质量B > A

（2）氮气转化率B = A 各物质平衡浓度B = A 平均相对分子质量B = A

气体等效平衡练习命题：岳全国

班姓名学号选择题（每题有1～2个正确答案）

1．在一定温度下的固定容积的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，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．B的物质的量浓度D．气体的总物质的量

2．在温度不变下，在恒压容器a与恒容容器b中，分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等，且在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率应当是

A．a中大B．b中大C．a、b中一样大D．无法判断3．恒温条件下，将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，慢慢压缩气体体积，下列叙述正确的是

A．若体积减小一半，则压强为原来的两倍

B．平衡向右移动，混合气体颜色一定会变浅

C．若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D．平衡向右移动，混合气体密度增大

4．在一定温度下，容器中加入CO和H2O(g)各1mol，发生反应：

CO＋H2O CO2＋H2，达到平衡时生成0.7mol的CO2，若其他条件不变，一开始就加入4mol H2O(g)，则达到平衡可能生成的CO2是

A．0.6mol B．0.95mol C．1mol D．1.5mol

5．可逆反应A(g)＋B C(g)＋D 达到平衡时，下列说法不正确的是

A．若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是有颜色的气体

B．增大压强，平衡不移动，说明B、D必定是气体

C．升高温度，C的百分含量减少，说明正反应是放热反应

D．若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大

6．在一密闭容器中充入1mol NO2，建立如下平衡：2NO2N2O4，此时NO2的转化率为x%，在其他不变的情况下，再充入1mol NO2，待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%，则下列大小关系正确的是

A．x>y B．x＝y C．x

7．将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2＋O22SO3，达平衡时SO3为n mol。在相同温度下，按下列配比在该容器中放入起始物质，达平衡时，SO3的物质的量将大于n mol的是

A．2molSO2和1molO2 B．2molSO2、1molO2和2molSO3

C．4molSO2和1molO2 D．3molSO2、1molO2和1molSO3

8．在四个同样密闭容器中发生反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)，在同一时间内测得容器内的反应速率：甲为：v (A)＝3 mol/(L·min)；乙为v (B)＝4.5 mol/(L·min)；

丙为v (C)＝4 mol/(L·min)；丁为v (A)＝0.75mol/(L·s)。若其它条件相同，温度不同，则温度由低到高的顺序是__________ _______。

9．一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应：A(g)＋2B(g)

C(g)达到平衡时，c(A)＝2mol·L-1，c(B)＝7mol·L-1，c(C)＝3mol·L-1。试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是______________；若往容器中继续注入一定量的氦气（不参加反应），足够长的时间后，体系中B的物质的量浓度_________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），混合气体的密度_________。

10．在一定条件下，x A＋y B z C的反应达到平衡。

（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是__________________；

（2）已知C是气体，且x＋y＝z，在增大压强时，如果平衡发生移动，则平衡一定向_____________移动；

（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，则A是_____________态物质。

（4）若加热后C的质量分数减少，则正反应是_________（填“放热”或“吸热” ）反应。

11．有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体，并使A和B容积相等（如下图所示）。在保持400℃的条件下使之发生如下反应：2SO2＋O22SO3。试填写下列空格：

（1）A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________；平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______；

（2）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等物质的量的氩气，A 容器中化学平衡_________移动，B容器中化学平衡__________；

（3）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入等物质的量的原反应气体，达到平衡时，A容器的混合气体中SO3的体积分数_________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。

12．在一容积固定的容器中通入2 mol SO2和1mol O2发生反应：

2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，就达到了化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表起始的SO2、O2和SO3的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保持达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。试填写下列空白：

（1）若a＝0，b＝0，则c＝______；

（2）若a＝0.5mol，则b＝________，c＝_________；

（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个不同的式子表示）____________ _______________________________________。

【答案】

1．BC 2．A 3．CD 4．B 5．B 6．C 7．BD

8．乙<丙<甲<丁（提示：温度越高，化学反应速率越快）。

9．3mol·L -1～13mol·L -1；不变；增大。

10．（1）x ＋y >z ；（2）逆反应方向；（3）固态或液态；（4）放热。

11．（1）短；大；（2）向逆反应方向；不移动；（3）不变；增大。

12．（1）2；（2）0.25，1.5；（3）???=+=2a c 1∶2b ∶a ；?????=+=+12

c b 2c a