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，△V≠0，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N2＋3H22NH3达到平衡，测

得平衡混合气体中N2、3H2、NH3分别为、、，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=，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：2SO2

＋O22SO3，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=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，△V＝0, 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，则还需加入molY 和molZ，

：

才能使达到平衡时混合气体中Z为。

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)

(

H2

Br2HBr

已知120(

a

(1)240

(2)} 10.5 a

(3)m n(n≥2m)

"

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m－2m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：22H 3N +3NH 2（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：

N 2 2体积

H 2 6体积

（1）保持上述反应温度不变，

设a 、b 、c 分别代表初始加入的N 2、H 2和NH 3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：)g (B )g (A +)g (C （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）a>b （乙）a

3. 在恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入1 mol N 2和3 mol H 2进行反应，测得平衡时N 2、H 2、NH 3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N 2、H 2、NH 3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 = 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N 2、H 2、NH 3的物质的量用x 、y 、z (mol)表示时应满足条件

是 。化学等效平衡解题技巧答案

（I 类）同T 、V ，△V≠0，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 = 。（3）a+c=2, b+5c/4=5

2. 【解析】 （1）加入2molNH 3，完全分解即为1molN 2、3molH 2，所以与原平衡等效。

（2）欲与原平衡等效，将NH 3完全分解后容器中应为1molN 2、3molH 2，现N 2为，则还须，根据方程式可用提供，分解还产生 molH 2，则H 2起始时应加3mol －=。 （3）将z molNH 3完全分解后，可得

2x mol N 2、2

3z

molH 2，与起始时加入的量之和必须是1molN 2、3molH 2

才与已知平衡等效。即12=+z x ，32

3=+z y

|

【答案】 （1）2mol （2）y =、z = （3）12=+z x ，32

3=+z

y

3. 【解析】 在一定温度下，对于平衡体系 2SO 2＋O 2 2SO 3来说，无论是从2molSO 2和1molO 2的混合物开始反应，还是从2molSO 3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。

设反应在题设条件下（2molSO 2和1molO 2的混合物），反应一段时间后生成的SO 3的物质的量为x mol ，则有2SO 2 ＋ O 2 2SO 3

起始物质的量（mol ） 2 1 0 一段时间后物质的量（mol ）2－x 1－2

x

x 依题意，若令a =2－x ，b =1－2

x

，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：

【

a ＋c =2，2

b ＋

c =2，这就是第（3）问的解。

将a =代入上式可得b =，c =，这就是第（2）问的解。 【答案】 （1）2 （2） （3）a ＋c =2，2b ＋c =2

（II ）同T 、V ，△V ＝0, 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。

H 2(g)+Br(g)2HBr(g) ~ n 平（HBr ）

(m ＋∶(n ＋∶y =1∶2∶a ￥

解之，x =2(n －2m )，y =(n －m )a 。

答案：(1)2a (2)0 (3)2(n －2m ) (n －m )a

2. 解析：（1）、 2a mol 。（2）、 6 mol 。（3）、 molY 和 molZ

3.（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)。

（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）①化学反应：22H 3N +3NH 2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

6

2

)H (V )N (V 22=就可以达到。

已知起始时各物质的体积分别为1体积N 2、b 体积H 2和2体积3NH 。根据“等价转换”法，将2体积3NH 通过反应的化学计量数之比换算成2N 和2H 的体积，则相当于起始时有（1+1）体积2N 和（b+3）体积2H ，它们的比值为

6

2

3b 11=++，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3

NH 为1体积；而在起始时，3NH 的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，3NH 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3NH 的体积为1可知，3NH 的体积必须大于1，最大值则为2体积2N 和6体积2H 完全反应时产生的3NH 的体积，即为4体积，则2c 1≤<。

（2）由<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。 2. 解析：（一）（1）由反应)g (B )g (A +)g (C 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。

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

起始（mol ）： x 2 1

将C 转化为A 、B （mol ）： x+1 2+1 0平衡时（mol ）： y 3－3a 3a

。

据题意有：

1

1

121x =++，解得2x =；

11a 33y =-，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，1a 32a 33==-，）

，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

a

2a

mol a mol )a 1(mol )a 1(mol a -=

+-+-，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）。 3. 解： N 2 + 3 H 2 ≒ 2 N H 3 初1 ： 1 3 0

极限转化 0 0 2 ∴ x = 0 y = 0 则 z = 2

初2： 3－×3 ×2 ∴ x = y = z = .

（3） N 2 + 3 H 2 ≒ 2 N H 3

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) N 2 + 3 H 2 ≒ 2 N H 3 …

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 ，△V≠0，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

A．3molC和1molD B．2molA、1molB和3molC

C．4molC和1molD D．、、和

…

2. 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

A．2molA和1molB B．2molD和A、B、C各1mol

C．1molC和2molD D．1molC和1molD

3. 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

A．1mol A＋B＋C＋D B．2mol A＋1mol B＋3mol C＋1mol D

C．3mol C＋1mol D＋1mol B D．3mol C＋1mol D

4. 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

A．3mol H2和1mol N2B．2mol NH3和1mol N2

C．2mol N2和3mol H2D．NH3, N2和H2

5. 将mol SO2气体和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

A．mol SO2＋mol O2＋mol SO3 B．mol SO2＋mol O2

！

C．mol SO2＋mol O2＋mol SO3 D．mol SO2＋mol O2＋mol SO3

（II）同T、V，△V＝0, 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A．a＞b B．a＜b C．a=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L的是

A．3mol C+1mol D B．1mol A+ B+ C+ D

C．1mol A+ B+ C D．4mol A+2mol B

3. 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%

A．P＞Q B．P＜Q C．P＝Q D．无法比较4. 在一固定容积的密闭容器中，充入mol A和mol B发生如下反应：2A(g)＋B(g) x C(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mol A、mol B和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

A．1 B．2 C．3 D．4

5. 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：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，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L（或C的体积分数仍是a%）的是

A．3mol C+1mol D B．1mol A+ B+ C+ D

C．1mol A+ B+ C D．4mol A+2mol B

2. 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

A．x=3 y=1 B．x=4 y=1 C．x=5 y =1 D．x=10 y=2

3. 在一定条件下，将mol SO2和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

A．mol SO2和mol O2

B．mol SO2、mol O2和mol SO3 C．mol SO3

$

D．mol SO2和mol O2 E．mol SO2、mol O2和mol SO3

4. 恒温恒压条件下，可逆反应2SO2＋O22SO3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ω%，若再充入1mol SO3，再次达到新的平衡时，的百分含量为

A．大于ω% B．小于ω% C．等于ω% 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1mol

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m＋n≠p＋q，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(g

2. C

3. AD 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. 将和完全转化为NH3时生成NH3 ,再加上加入的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 SO2＋mol SO3 mol SO2＋mol SO3

mol SO3 mol SO2＋mol SO3

与题干比较，可知只有B符合题意。答案：B

（II）同T、V，△V＝0, 建立等效平衡的条件是：反应物投料比相当。

1. C

2. D

3. 通过分析2SO2+O2→2SO3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P＜Q的结论。B

4. 解析：恒温恒容条件下，建立等效平衡的条件有两种情况：①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)；②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：BC

5. 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. ABD

2. CD

3. 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：ABC

4. （C ）

5. （C ）

A．

起始/mol 0 0 3 1

转换后/mol 2 1 0 0

B．

起始/mol [ 1 3 0

转换后/mol 2 1 、0

C．

起始/mol 0 0 4 1

转换后/mol 2 1 1 0

D．

起始/mol ，

转换后/mol 2 1 ；0