高中化学等效平衡有关题目

高中化学等效平衡有关题目化学平衡图象典型题专题对于可逆反应：mA(g) + nB(g) pc(g) + qD(g) + (正反应放热)一、图象题的一般解题思路这类题目是讨论自变量x （如时间、温度、压强等）与函数值y （如物质的量、浓度、质量分数、转化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目。

1．分析纵横坐标及曲线表示的意义。

2．分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。

3．分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。

4．有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时确定其他量为恒量。

二、图象题的类型1．物质的量（或浓度）—时间图象图1 A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的关系图例1.某温度下，在体积为5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示，则该反应的化学方程式为_________，2ｓ内用Ａ的浓度变化和用Ｂ的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

2．速率—时间图象例2.把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图2所示，其中ｔ１～ｔ２速率变化的主要原因是_________；ｔ２～ｔ３速率变化的主要原因是_________。

图2 氢气发生速率变化曲线例3.某温度下，在密闭容器里ＳＯ２、Ｏ２、ＳＯ３三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2ＳＯ２＋Ｏ２2ＳＯ３（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图3所示。

(图A上逆下正、图B 上正下逆、图D为跳跃型，上逆下正)图3 正、逆反应速率的变化曲线①加催化剂对速率影响的图象是（）。

②增大Ｏ２的浓度对速率影响的图象是（）③增大反应容器体积对速率影响的图象是（）。

④升温对速率影响的图象是（）3.速率—压强（或温度）图象例4.符合图象4的反应为（）。

Ａ．Ｎ２Ｏ３（ｇ）ＮＯ２（ｇ）＋ＮＯ（ｇ）Ｂ．3ＮＯ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（l）2ＨＮＯ３（l）＋ＮＯ（ｇ）Ｃ．4ＮＨ３（ｇ）＋5Ｏ２（ｇ）4ＮＯ（ｇ）＋6Ｈ２Ｏ（ｇ）Ｄ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｃ（ｓ）2ＣＯ（ｇ）图4 曲线图左逆右正4．转化率（或质量分数等）—压强、温度图象例5.有一化学平衡ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）pＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ），如图5所示是A 的转化率同压强、温度的关系，分析图5可以得出的正确结论是（）。

(图中压强上大下小)图5 曲线图ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）pＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）Ａ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＢ．正反应吸热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑＣ．正反应放热，ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＤ．正反应放热，ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑ例6.ｍＡ（ｓ）＋ｎＢ（ｇ）ｑＣ（ｇ）（正反应为吸热反应）的可逆反应中，在恒温条件下，B的体积分数（Ｂ％）与压强（p）的关系如图6所示，有关叙述正确的是（）。

Ａ．ｎ＜ｑＢ．ｎ＞ｑＣ．Ｘ点，ｖ正＞ｖ逆；Ｙ点，ｖ正＜ｖ逆Ｄ．Ｘ点比Ｙ点反应速率快例7.图7表示ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）ΔH = -Ｑ，在不同温度下经过一定时间混合体系中C的质量分数与温度Ｔ的关系；图8表示在一定条件下达到平衡后ｔ时刻（温度不变）改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程，判断该反应是（）。

图7 曲线图图8 曲线图Ａ．ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＱ＞0 Ｂ．ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＱ＜0Ｃ．ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑＱ＞0 Ｄ．ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑＱ＜05．质量分数—时间图象例8.对于可逆反应ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｓ）ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）反应过程中，其他条件不变时，产物Ｄ的质量分数Ｄ％与温度Ｔ或压强p的关系如图9所示，请判断下列说法正确的是（）。

Ａ．降温，化学平衡向正反应方向移动Ｂ．使用催化剂可使D%有所增加Ｃ．化学方程式中气体的化学计量数ｍ＜ｐ＋ｑＤ．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动例9.反应2Ｘ（ｇ）＋Ｙ（ｇ）2Ｚ（ｇ）（正反应放热），在不同温度（Ｔ１和Ｔ２）及压强（p１和p２）下，产物Ｚ的物质的量（ｎ２）与反应时间（ｔ）的关系如图10所示。

下述判断正确的是（）。

Ａ．Ｔ１＜Ｔ２，p１＜p２Ｂ．Ｔ１＜Ｔ２，p１＞p２Ｃ．Ｔ１＞Ｔ２，p１＞p２Ｄ．Ｔ１＞Ｔ２，p１＜p２图10 曲线图三、图象题的训练（1）平衡建立的过程图【例1】600℃时，A、B、C三种气体在密闭容器中浓度的变化情况如图所示，仅从图上分析不能得出有关A的结论的是（）A．A是反应物B．前4minA是分解速率是0.1 mol/(L·min)C．4min后，若升高温度，A的转化率增大。

D．4min后，若增大压强，A的转化率减小。

（2）速率（v）-时间（t）图（简称v- t图）【例2】对于已达到平衡的可逆反应：N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)；ΔH＜0，为使正逆反应速率符合右图，应采取的措施是（）A．增大N2的浓度 B．升高温度C．增大压强 D．增大NH3的浓度（3）量值-条件-时间图【例3】（lz2005-bj-7）在一定温度不同压强（p1＜p2）下，可逆反应2X（g）2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（4）量值-条件图【例4】对于m A(s)＋n B(g)p C(g)；ΔH＜0的可逆反应，在一定温度下B的百分含量与压强的关系如图所示，则下列判断正确的是（）A．m＋n＜p B．n＞pC．x点的状态是v正＞v逆 D．x点比y点的反应速率慢（5）量值-时间图（hx2004-js-18）在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)；【例5】ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是A．图Ⅰ研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B．图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高（6）速率-条件图【例6】图中C%表示某反应物在体系中的百分含量，v表示反应速率，p表示压强，t 表示反应时间。

图Ⅰ为温度一定时压强与反应速率的关系曲线；图Ⅱ为压强一定时，在不同时间C%与温度的关系曲线。

同时符合以下两个图像的反应是（）A．4NH 3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)；ΔH＜0B．N 2O3(g)NO2(g)＋NO(g)；ΔH＞0C．3NO2(g)＋H2O(l)2HNO3(aq)＋NO(g)；ΔH＜0D．2CO(g)CO2(g)＋C(s)；ΔH＜0化学等效平衡一、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“相同的平衡状态”）。

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）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，）只要起始浓度相当，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：（1）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。

（2）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。

（3）恒温恒压下对于气体体系等效转化后，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。

三、例题解析I类：在恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。

1、在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol 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）II类：在恒温恒容下，对于反应前后气体体积不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。

2、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1 mol H2和2 mol 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。

III类：在恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，达到平衡状态后与原平衡等效。

例3：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_________。

4、（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1 mol A和1 mol 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3 mol A和3 mol 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、2 mol B和1 mol 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=________。