等效平衡练习题集(含解析答案解析)
高考化学 真题透析 第3讲 等效平衡(高效演练)(含解析)
第3讲等效平衡1．（江苏省南京市、盐城市2019年高三第二次模拟）一定温度下，在3个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)═COS(g)+H2(g)△H＝akJ•mol﹣1达到平衡。
下列说法正确的是( )A．若T1＜T2，则a＞0B．T1K时，该反应的平衡常数K＝0.1C．容器1中CO的平衡转化率比容器2小D．容器3中反应达到平衡后，再充入1.1molH2S(g)和0.3molH2(g)，平衡不移动【答案】BD【解析】T1时CO(g)+H2S(g)═COS(g)+H2(g)开始 10 7 0 0转化 2 2 2 2平衡 8 5 2 2K1＝0.1容器1、2比较，温度相同，1看成2体积减小一半，压强增大，平衡不移动，二者为等效平衡；T2时CO(g)+H2S(g)═COS(g)+H2(g)开始 3 0 7 7转化 5.5 5.5 5.5 5.5平衡 8.5 5.5 1.5 1.5K2＝0.048A、若T1＜T2，由上述分析可知，升高温度K减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则a<0，故A错误；B、由上述计算可知，T1K时，该反应的平衡常数K＝0.1，故B正确；C 、容器1、2比较，温度相同，1看成2体积减小一半，压强增大，平衡不移动，二者为等效平衡，转化率相同，故C 错误；D 、容器3中反应达到平衡后，再充入1.1molH 2S(g)和0.3molH 2(g)，此时c(CO)=8.5mol/L ，c(H 2S)=6.6mol/L ，c(COS)=1.5mol/L ，c(H 2)=1.8mol/L ，Qc=(1.8×1.5)/(8.5×6.6)=0.048=K，平衡不移动，故D 正确。
2．（海南省海南中学2018届高三第二次模拟考试）温度为T 时，在两个起始容积都为1 L 的恒温密闭容器发生反应：H 2(g)＋I 2(g)2HI(g) ΔH <0。
等效平衡专项练习汇总
化学平衡1．可逆反应①X(g)＋2Y(g)2Z(g) ②2M(g)N(g)＋P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密闭隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示（隔板两侧反应室温度相同）。
下列判断正确的是（ ） 1 2 3 4 51molX 2molY 2molM 反应开始X Y Z M N P 平衡（II ）2.6X Y Z 平衡（I ）2.8恒温降温M N P 隔板隔板隔板1 2 3 4 51 2 3 4 5 A ．反应①的正反应是吸热反应B ．达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14：15C ．达平衡(I)时X 的转化率为5/11D ．在平衡(I)和平衡(II)中M 的体积分数相同2．相同温度下，容积均恒为 2 L 的甲、乙、丙3个密闭容器中发生反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g) △H=-197kJ·mol -l 。
实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：下列叙述正确的是（ ）A ．Q 1>Q 3>Q 2 =78.8 kJB ．三个容器中反应的平衡常数均为K=2C ．甲中反应达到平衡时，若升高温度，则SO 2的转化率将大于50%D ．若乙容器中的反应经t min 达到平衡，则0~tmin 内，v(O 2)=15tmol/(L·min)3．一定温度下，有可逆反应：2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g) ΔH＜0。
现将2molA和2molB 充入体积为V的甲容器，将2molC和6molD充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V(如图1)。
关于两容器中反应的说法正确的是（）A．甲容器中的反应先达到化学平衡状态B．两容器达平衡后升高相同的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示C．两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组份的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同D．在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物质C的浓度与乙中物质C的浓度相等4．一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g) △H＜0。
等效平衡例题
0
0.5
2g-8m
1.5a (g-3m)a
7
[评注] 比较例2、例3的异同：例2为定T、 V情况下，反应前后气体分子数不变的可 逆反应的等效平衡问题；例3为定T、p情 况下，反应前后气体分子数改变的可逆反 应的等效平衡的问题，解答问题的方法完 全相同。对于例3若N2 、H2 、NH3的加入 量用x、y、z。(mo1)表示，不难导出，达 到等效平衡时，x、y、z应满足的一般条件 是：y=4x，z≥0(当x、y均大于0时，z才能 为0)
8
(3)a、b、c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)：
a +c=2
、 b +0.5c=1
。(全国高考题) 3
Ⅱ类：在定T、V情况下， 对于反应前后气体分子数 不变的可逆反应，只要反 应物(或生成物)的物质的 量的比例与原平衡相同， 则二平衡等效。
4
[例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)十 Br2 (g)
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(mo1)。如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
平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平
衡时的完全相同。请填写下列空白：
(1)若a=0，b=0，则c= 2 。
(2)若a=0.5，则b= 0.25 和C= 1.5 。
条件下，只改变起始加入情况，只要 通过可逆反应的化学计量数比换算成 平衡式左右两边同一边物质的物质的 量与原平衡相同，则二平衡等效。
2
例1: 在一定温度下，把2molSO2 和1mo1O2通人一个一
10等效平衡练习
第二章第三节专题等效平衡第六课时【学习目标】: 了解等效平衡的涵义，能利用等效平衡进行简单的计算。
【重、难点】: 等效平衡的判断四、等效平衡原理、规律及应用（一）、等效平衡原理在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，只要起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。
即对于一个确定的可逆反应，化学平衡状态只与条件（T、c、p）有关，而与建立平衡的途径无关。
如，常温常压下，可逆反应：2SO2 + O22SO3① 2mol 1mol 0mol② 0mol 0mol 2mol③ 0.5mol 0.25mol 1.5mol①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）、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成三类：1 .在定温（T）定容(V)条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
即：定容，量相同。
(此种情况下又称等同平衡，即两平衡完全相同，此法又称极限法)。
例1．在一固定体积的密闭容器中，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，c的浓度为w mol/L。
若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为w mol/L的是A. 4 mol A +2 mol BB. 1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol DC. 3 mol C+1 mol D +1 mol BD. 3 mol C+1 mol D解析：根据方程式中各化学计量数进行转换可得：A. 4 mol A +2 mol B==2（2 mol A+1 mol B）B. 1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D==2 mol A+1 mol BC. 3 mol C+1 mol D +1 mol B==（2 mol A+1 mol B）+1 mol BD. 3 mol C+1 mol D==（2 mol A+1 mol B）答案：BD2.在定温（T）定容(V)条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，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。
化学平衡之等效平衡练习题
化学平衡—等效平衡【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)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V mol·L-1 ( )(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【例2】某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2，使反应N2+3H3达到平衡，平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol／L)．如果温度不变，只改变初始物质的加入量，要求M、N、G保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是：①若x=0，y=0，则z= ；②若x=0.75 mol，则y= ，z= ；③x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示，其中一个含x、z，另一个含y、z) 。
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=, 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： cmol构建条件：（a+）mol （b+）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+）mol = 1mol （b+）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 a① 2 4 0② 1③ m 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因各量间对应成比例（x+1）=1 （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）一定相同（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、和.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=,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= c= （2）<c<6mol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= b= c=从Z向X、Y转化的量/mol x （1/2）x x从上述关系可得：+x=6x= ； b+（1/2）x =3 b= c=（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从上述平衡时各物质的量可以看出当Z的物质的量超过时该反应一定向逆方向进行,故c>,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、和.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=,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= 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=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=,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=<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 mol SO2反应需要同时加入 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 mol SO3是等效的,这时若再加入 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=,c=.（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）= mol,需要n（H2起始）=,n（Br2起始）=1mol,n（HBr起始）=0mol.而现在的起始状态,已有1mol HBr,通过等价转换以后,就相当于起始时有 mol H2和 mol Br2的混合物,为使n（H2起始）：n（Br2起始）=1：2,则需要再加入 mol Br2就可以达到了.故起始时H2和Br2的物质的量应为0mol和.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<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<b（丙）a=b（丁）不能比较a和b的大小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）： 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： ,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）.。
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等效平衡1、向某密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H 2O(g) ，发生反响 CO＋H 2O(g)CO2＋H2当反响到达平衡时， CO 的体积分数为 x。
假设保持容器的体积和温度不变，初步物质按下列四种配比充入该容器中，到达平衡时CO 的体积分子大于 x 的是A 、 0.5mol CO ＋2mol H 2O(g) ＋ 1mol CO 2＋ 1mol H 2B 、 1mol CO ＋ 1mol H 2O(g)＋ 1mol CO2 ＋1mol H2C、 0.5mol CO ＋ 1.5mol H 2O(g) ＋ 0.4mol CO 2＋ 0.4molH 2D 、 0.5mol CO ＋1.5mol H 2O(g) ＋ 0.5molCO 2＋ 0.5mol H 22、在必然温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol NO ，发生以下反响： 2NO 〔 g〕22 N2O4〔 g〕；△ H<0 。
达平衡后再向容器中充入amol NO 2，再次到达平衡后，与原平衡比较，以下表达不正确的选项是A ．相对平均分子质量增大B．NO2的转变率提高C． NO 2的质量分数增大D．反响放出的总热量大于原来的 2 倍3、甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。
初始时，两容器的温度、体积相同，两容器中均充入 2molSO 2和 lmolO 2，且发生反响为 2SO2(g)＋ O2 (g)2SO3(g)；△ H<0 ；当两容器都到达平衡后，为使两者中的SO2在平衡混杂物中的物质的量分数相同，以下措施中不可行的是A ．向甲容器中再充人必然量的氦气B．向乙容器中再充人2mol 的 SO3气体C．合适降低乙容器的温度 D ．减小甲容器的体积4、将 4mol SO2与 2 mol O2的混杂气分别置于容积相等的甲、乙两容器中，发生反响：2SO2〔g〕+O 2〔 g〕2SO3〔g〕；△ H<0 ，在相同温度下，使其均到达平衡状态。
等效平衡经典习题
等效平衡1．密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：N 2(气)＋3H 2(气3(气)，已知加入1 mol N 2和3 mol H 2，在恒压条件下，达到平衡时生成a mol NH 3[见下表中编号(1)的一行]；在恒容条件下，达到平衡时生成b mol NH 3[见下表中编号(4)的一行]。
若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含2．在等温等容的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的mol －1)13231+α3＞13．在恒温、恒容下，有反应2A(g)＋＋3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。
途径Ⅰ：A 、B 的起始浓度均为2 mol·L －1；途径Ⅱ：C 、D 的起始浓度分别为2 mol·L －1和6 mol·L －1。
以下叙述正确的是A ．达到平衡时，途径Ⅰ的反应速率等于途径Ⅱ的反应速率B ．达到平衡时，途径Ⅰ所得混合气体的压强等于途径Ⅱ所得混合气体的压强C ．两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D ．两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同4．向某密闭容器中充入1 mol CO 和2 mol H 2O(g)，发生反应：CO ＋H 2催化剂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，超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 ．0.5 mol CO+2 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2B ．1 mol CO+1 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2C ．0.5 mol CO+1.5 mol H 2O(g)+0.4 mol CO 2+0.4 mol H 2D ．0.5 mol CO+1.5 mol H 2O(g)+0.5 mol CO 2+0.5 mol H 25．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入 2 mol SO2和 1 mol O2，发生反应2SO2(g)＋O23(g)，达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是A．保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO3 B．保持温度和容器压强不变，充入1 mol SO3 C．保持温度和容器压强不变，充入1 mol O2 D．保持温度和容器压强不变，充入1 mol Ar 6．一个真空密闭容器中盛有1mol PCl5，加热到200℃时发生如下反应：PCl5(气3(气)＋Cl2(气)，反应达到平衡时，混合气体中PCl5所占体积分数为M%。
全国卷高考化学总复习等效平衡习题专训含解析
精品文档2018年全国卷高考化学总复习《等效平衡》习题专训一、选择题（每题有1-2个选项符合题意）1．在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr和1molH发生反应：H(g)+Br(g) 22222HBr 达到平衡时，HBr的质量分数为W%；要相同条件下，按下列情况充入物质，达到平衡时，HBr 的质量分数仍为W%的是( )A．2molHBr B．3molHBr C．2molBr+2molH D．1molBr+2molHBr 2222．在一个容积固定的密闭容器中充入，建立如下平衡：H(g)+I(g) 2HI(g)，测得HI的 2 2的转化HI，待平衡建立时1mol HI。
其他条件不变，在上述平衡体系中再充入a%转化率为)b的关系为( 率为b%，则a与D．无法确定＜b C．a=b ＞A．ab B．a ，发生反应：2 mol HO (g)3．向某密闭容器中充入1 mol CO和2。
若维持容器的体xCO的体积分数为CO+HO (g)CO+H。
当反应达到平衡时，222x的体积分数大于积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO)( 的是O (g)+1 mol CO+1 mol HA．0.5 mol CO+2 mol H222 O (g)+1 mol CO+1 mol HB．1 mol CO+1 mol H222 O (g)+0.4 mol CO+0.4 mol HC．0.5 mol CO+1.5 mol H222 +0.5 mol HO (g)+0.5 mol COD．0.5 mol CO+1.5 mol H222，1mol SO4．恒温恒压条件下，可逆反应2SO＋O2SO在密闭容器中进行，起始时充入3232的的SO达到平衡时，SO的百分含量为ω%，若再充入1mol SO，再次达到新的平衡时，232)百分含量为(C．等于ω% D．无法确定BA．大于ω% ．小于ω%C(g)+3D(g) 气体可建立如下平衡：2A(g)+2B(g) 5．在一恒温恒容密闭容器中，A、B2mol 的起始量分别为D、CII. ；2mol的起始量均为B、AI. 现分别从两条途径建立平衡：)。
等效平衡重点习题及详细解析
等效平衡重点习题与详细解析1．（2012•天津）已知2SO 2（g）+O2（g）2SO3（g）；△H=﹣197kJ•mol﹣1．向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲） 2mol SO2和1mol O2；（乙） 1mol SO2和0.5mol O2；（丙） 2mol SO3．恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）A．容器内压强P：P甲=P丙＞2P乙B．S O3的质量m：m甲=m丙＞2m乙C．c（SO2）与c（O2）之比k：k甲=k丙＞k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙＞2Q乙考点：等效平衡．专题：压轴题；化学平衡专题．分析：恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故甲中转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，据此结合选项解答；解答：解：恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故压强P甲=P丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故P乙＜P甲＜2P乙，故P甲=P丙＜2P乙，故A错误；B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故压强m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙，故B正确；C、对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2：1，故C错误；D、甲与丙为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等，故Q甲+G丙=197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，故D错误；故选B．点评：该题考查化学平衡移动与计算、反应热知识、等效平衡等，难度较大，注意构建甲、乙平衡建立的途径，注意理解等效平衡．2．（2010•江苏）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2（g）+3H2（g）=2NH3（ g）△H=﹣92.4kJ•mol﹣1）容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度（mol•L﹣1）c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强（Pa）p1p2p3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是（）A．2c1＞c3B．a+b=92.4C．2p2＜p3D．α1+α3＜1考点：等效平衡；有关反应热的计算；化学平衡的计算．专题：压轴题．分析：甲容器反应物投入1molN2、3molH2与乙容器反应物投入2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是等效平衡，平衡时NH3的浓度c1=c2 、p1=p2、α1+α2=1、a+b能量总变化相当于1molN2、3molH2完全转化成2molNH3的能量，即吸放热a+b数值上就等于92.4kJ；甲容器反应物投入量1molN2、3molH2与丙容器反应物投入量4molNH3，若恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡，然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器，我们可以当成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下，体积受到了压缩，原反应正向气体体积减少，由平衡移动原理，则相较于甲容器（或假设状况）而言，丙容器平衡向逆向移动，也就是说，丙容器的转化率比甲容器还要低一些．因此2c1＜c3、2p2＞p3、α2＞α3、α1+α3＜1．解答：解：A、甲、丙相比较，把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下，体积受到了压缩，原反应正向气体体积减少，由勒沙特列原理，相较于甲容器（或假设状况）而言，丙容器平衡向逆向移动，因此2c1＜c3，故A错；B、甲乙平衡状态相同，不同的是反应的起始方向不同，在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量，故a+b=92.4，故B正确；C、比较乙丙可知，丙中氨气的物质的量为乙的2倍，但加压平衡向生产氨气的方向移动，故2p2＞p3，故C错；D、甲乙处于相同的平衡状态，则a1+a2=1，而a2＞a3，所以a1+a3＜1，故D正确．故选B、D．点评：本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题，等效平衡为在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，做题时注意从思路的转化．3．某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M（g）+N（g）2E（g）若开始时只充入2molE（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM 和1molN的混合气体，达平衡时M的转化率为（）A．20%B．40%C．60%D．80%考点：等效平衡；化学平衡的计算．专题：计算题；化学平衡专题．分析：根据等效平衡，在相同温度下，固定容积的反应容器内，2molE与2molM和1molN 的物质的量相当，达到平衡时，两者的平衡状态相同，利用三段式解题方法，可求知结果．解答：解：设充入2molE达到平衡状态时反应了2xmolE，根据方程式计算如下： 2M（g）+N（g）2E（g）起始 0 mol 0 mol 2mol转化 2x x 2x平衡 2x x 2﹣2x根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的物质的量之比等于压强之比，则有：=1.2，解得x=0.4mol；在相同条件下，2molE与2molM和1molN的物质的量相当，达到平衡时，两者的平衡状态相同，即若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的物质的量为0.8mol，转化的M的物质的量为2mol﹣0.8mol=1.2mol 所以达平衡时M的转化率=，故选C．点评：本题为等效平衡问题，解决这类问题时注意以下两个方面的问题：（1）对于两边气体分子数不相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同，则两平衡等效．（2）对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同，则两平衡等效．4．（2009•广州模拟）保持恒温、恒容，在某密闭容器中发生反应：2A（g）+2B（g）C （g）+3D（g）．现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ﹣﹣从正反应开始，A、B的起始物质的量均为2mol；Ⅱ﹣﹣从逆反应开始，C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol．以下叙述中正确的是（）A．Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态所消耗的时间相同B．Ⅰ、Ⅱ两种途径从反应开始到平衡状态的过程中，体系的总密度始终保持不变C．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内A的物质的量分数相同D．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内A的浓度相同考点：等效平衡．专题：化学平衡专题．分析：由反应2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时，与Ⅰ物质的量比值相等，则达到相同平衡状态．解答：解：2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）Ⅰ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时，可生成4molA、4molB，与Ⅰ物质的量比值相等，由反应2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态，体系内混合气体的百分组成相同，混合气体平均相对分子质量相同，则A．物质的浓度不同，反应速率不同，到达平衡时需用时间不同，另外反应从不同方向进行，转化率未知，即使是物质的量相当时也不能确定达到平衡所用的时间是否相等，故A错误；B．容器体积不变，气体的质量不变，则总密度始终保持不变，故B正确；C．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到相同平衡状态，物质的质量分数相同，故C正确；D．Ⅱ所加物质完全转化为A、B时，可生成4molA、4molB，与Ⅰ物质的量不相等，平衡状态相同，则A的浓度不同，故D错误．故选BC．点评：本题考查等效平衡问题，题目难度中等，注意等效平衡有2种情况：①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等，②反应前后气体的化学计量数相等，满足物质的量之比相等．5．在体积、温度都相同的条件下有下列反应：2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）．现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ．A、B的起始物质的量均为2mol，Ⅱ．C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol．以下叙述中不正确的是（）A．Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者对应的各组分的体积分数相同B．Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者混合气的平均相对分子质量相同C．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2D．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率v A等于Ⅱ途径的反应速率v A考点：等效平衡．专题：化学平衡专题．分析：由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关．因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡，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，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效．解答：解：2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g），反应前后气体的物质的量相等，Ⅰ．A、B的起始物质的量均为2mol，Ⅱ．C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol，相当于4molA和4molB，两种途径的物质的量比值相同，则处于相同平衡状态，则A．两种途径平衡状态相同，则对应的各组分的体积分数相同，故A正确；B．两种途径平衡状态相同，各物质的含量相同，则混合气的平均相对分子质量相同，故B正确；C．由于途径Ⅱ的质量为途径Ⅰ的质量的2倍，则Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的，故C正确；D．Ⅱ途径浓度大，压强大，反应速率应较大，故D错误．故选D．点评：本题考查等效平衡问题，题目难度中等，注意相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，建立起的平衡状态都是相同的，这就是所谓等效平衡原理．6．在相同温度和压强下，对反应CO 2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（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表：CO2H2CO H2O甲 a mol a mol0 mol0 mol乙2a mol a mol0 mol0 mol丙0 mol0 mol a mol a mol丁 a mol0 mol a mol a mol上述四种情况达到平衡后，n（CO）的大小顺序是（）A．丁＞乙＞丙=甲B．乙＞丁＞甲＞丙C．乙=丁＞丙=甲D．丁＞丙＞乙＞甲考点：等效平衡；化学平衡的影响因素．专题：极端假设法；化学平衡专题．分析：在相同温度和压强下的可逆反应，反应后气体体积不变，按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析．解答：解：假设丙、丁中的CO、H2O（g）全部转化为CO2、H2，再与甲、乙比较： CO2（g）+H2（g ） CO（g）+H2O（g）丙开始时 0mol 0mol anol anol丙假设全转化 anol anol 0mol 0mol丁开始时 amol 0mol amol amol丁假设全转化 2amol amol 0mol 0mol通过比较，甲、丙的数值一样，乙、丁的数值一样，且乙、丁的数值大于甲、丙的数值．故选：C点评：采用极端假设法是解决本题的关键，本题还涉与等效平衡，等效平衡是一种解决问题的模型，对复杂的对比问题若设置出等效平衡模型，然后改变条件平衡移动，问题就迎刃而解．7．相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2（g）+3Y2（g ）2XY3（g）；△H=﹣92.6kJ•mo l﹣1，实验测得反应起始时、达到平衡状态时的有关数据如下表所示，不正确的是（）容器编号起始时各物质物质的量/mol平衡时体系能量的变化X2Y2XY3①130放热Q1=23.15kJ②0.6 1.80.8Q2A．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol•L﹣1B．容器①、②中反应的平衡常数相等C．容器②中反应达到平衡状态时放出23.15×kJ的热量D．若容器①体积为0.20L，则反应达到平衡状态时放出的热量大于23.15kJ考点：等效平衡．专题：压轴题；化学平衡专题．分析：（A）、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ，计算平衡时XY3的物质的量浓度，再根据两平衡是完全等效平衡解答；（B）、平衡常数只与温度有关；（C）、由达平衡时①放出的热为23.15 kJ，计算平衡时X2、Y2和XY3的物质的量，分析②是否处于平衡状态或是向哪个方向进行，判断②是吸热还是放热，再根据转化率计算具体的值；（D）、从平衡移动的角度比较反应放出的热量与23.15kJ的关系．解答：解：A、①容器中放出23.15kJ热量，则生成氨气的物质的量为：=0.5mol，利用三段式法计算：N 2（g）+3H2（g）2NH3（g）起始：1mol 3mol 0转化：0.25mol 0.75mol 0.5mol平衡：0.75mol 2.25mol 0.5mol此时XY3的物质的量浓度均为=2 mol/L，将②按化学计量数比换算成左边与①对应的物质的物质的量相等，恒温恒容下，两平衡是完全等效平衡，平衡时各物质的浓度相等，故A正确；B、平衡常数只与温度有关，温度不变，对同一反应平衡常数不变，故B正确；C、由上述计算，可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol，②与①为完全等效平衡，所以，平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol，可知②的反应向逆反应方向进行，反应过程需要吸收热，故C错误；D、若容器①体积为0.20L，增大压强平衡向正反应方向移动，放出热量多，D项正确．故选C．点评：本题考查化学平衡移动问题、等效平衡、反应热等问题，题目难度不大，注意C 项根据计算分析，多认为无法判断是吸热还是放热．8．已知N 2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.3kJ•mol﹣1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN2和3molH2，达到平衡状态I；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3，达到平衡状态II，则下列说法正确的是（）A．两个平衡状态的平衡常数的关系：K I＜K IIB．H2的百分含量相同C．N2的转化率：平衡I＜平衡IID．反应放出的热量：Q I=Q II＜92.3 kJ考点：等效平衡．专题：化学平衡专题．分析：已知N 2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.3kJ•mol﹣1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN2和3molH2，达到平衡状态I，反应是可逆反应△H1＞﹣92.3kJ•mol﹣1；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3，转化起始量为1molN2和3molH2，达到平衡状态II和平衡状态I相同；A、平衡常数随温度变化；B、平衡状态相同；C、依据平衡状态相同分析判断；D、反应是可逆反应不能进行彻底，起始量不同反应热量不同．解答：解：已知N 2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.3kJ•mol﹣1，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN2和3molH2，达到平衡状态I，反应是可逆反应△H1＞﹣92.3kJ•mol﹣1；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3，转化起始量为1molN2和3molH2，达到平衡状态II和平衡状态I相同；A、平衡常数随温度变化，两个平衡状态的平衡常数的关系：K I=K II，故A错误；B、平衡状态II和平衡状态I相同；H2的百分含量相同，故B正确；C、平衡状态II和平衡状态I相同，N2的转化率：平衡I=平衡II，故C错误；D、反应是可逆反应不能进行彻底，平衡Ⅱ反应是正逆进行，反应放出的热量：Q I＞Q II都小于92.3 kJ，故D错误；故选B．点评：本题不仅考查了反应热的概念，还同时考查了可逆反应，等效平衡，平衡常数，转化率等概念，综合性较强，考生只有在准确理解上述概念的基础上，才能准确作答．由于“化学反应中的能量变化”，新教材已将其作为另一条主线贯穿于教材始终，故能量变化问题几乎可与任何一章相联系、相综合，复习中应多加留意．9．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不同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相同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考点：等效平衡．专题：化学平衡专题．分析：由反应2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，当满足Ⅱ所加物质完全转化为A、B时，与Ⅰ物质的量比值相等，则达到平衡状态．解答：解：2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）Ⅰ2mol 2molⅡ2mol 6molⅡ所加物质完全转化为A、B时，可生成4molA、4molB，与Ⅰ物质的量比值相等，由反应2A（g）+2B（g）C（g）+3D（g）可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态，体系内混合气体的百分组成相同，混合气体平均相对分子质量相同，由于容器体积相等，Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍，则达到平衡时，途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的，则B、C、D正确，A错误．故选A．点评：本题考查等效平衡问题，题目难度中等，注意等效平衡有2种情况：①化学反应前后气体的化学计量数之和不等的反应必须满足物质的量完全相等，②反应前后气体的化学计量数相等，满足物质的量之比相等．10．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H 2（g）+I2（g）2HI（g）．已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol•L﹣1时，达平衡时HI的浓度为0.16mol•L﹣1．若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1，则平衡时H2的浓度（mol•L﹣1）是（）A．0.16B．0.08C．0.04D．0.02考点：等效平衡；化学平衡的计算．专题：计算题；平衡思想；化学平衡专题．分析：先根据题中所给信息，求出化学平衡常数，温度一定，化学平衡常数不变，再次利用平衡常数求出平衡式H2的浓度．解答：解：H 2（g）+I2（g） 2HI（g）起始浓度0.10mol•L﹣1 0.10mol•L﹣1 0反应浓度0.08mol•L﹣1 0.08mol•L﹣1.16mol•L﹣1平衡浓度0.02mol•L﹣1 0.02mol•L﹣1 0.16mol•L﹣1化学平衡常数K===64当H2和I2的起始浓度均变为0.20mol•L﹣1时，设则平衡时H2的浓度为x（mol•L﹣1），则氢气的反应浓度为（ 0.20﹣x）mol•L﹣1．H 2（g）+I2（g） 2HI（g）起始浓度0.20mol•L﹣1 0.20mol•L﹣1 0反应浓度（ 0.20﹣x）mol•L﹣1 （ 0.20﹣x）mol•L﹣1 2（0.20﹣x）mol•L﹣1平衡浓度 x x 2（0.20﹣x）mol•L﹣1化学平衡常数K==64x=0.04 mol•L﹣1故选：C点评：温度一定，化学平衡常数不变是解决本题的关键．化学平衡常数K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关．11．在温度、初始容积相同的两个密闭容器中，按不同方式投入反应物（如图所示），发生如下反应：3X（g）+Y（g）2Z（g）△H＜0保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下：恒容容器甲恒压容器乙X的物质的量（mol）n1n2Z的体积分数φ1φ2下列说法正确的是（）A．平衡时容器乙的容积一定比反应前小B．n2＞n1C．平衡时容器甲的压强一定比反应前小D．φ2＞φ1考点：等效平衡．专题：压轴题；化学平衡专题．分析：A、先判断反应方向，然后根据恒温恒压条件下，体积与物质的量的关系解题；B、不同的容器，不同物质的量的物质反应，先根据等效平衡，把不同物质转化为相同物质再分析选项；C、根据反应方向的判定进行分析；D、与B选项结合分析．解答：解：A、容器乙内反应向正反应方向进行，气体总的物质的量减少，恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小，故A正确；B、容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始投入3molX，1molY在相同条件下达到的平衡状态，容器乙开始投入虽然也是3molX，1molY，但是保持恒压，而容器甲根据开始投入3molX，1molY在相同条件下达到的平衡状态来分析，随反应进行压强减小，容器乙所到达的平衡状态可以等效为容器甲增加压强，平衡向体积减小方向移动，即向正反应方向移动，所以n1＞n2，故B错误；C、容器甲内反应根据有关数据无法判断反应向哪个方向进行、还是处于平衡状态，因此无法判断平衡时容器内的压强与比反应前压强大小关系，故C错误；D、根据B中的分析可知φ2＞φ1，故D正确；故选AD．点评：利用等效平衡把不同物质全部转化为相同物质即采用一边倒的方法是解C选项的关键．12．若过程I与过程II温度相同，则关于反应N 2O4（g）2NO2（g）在下列过程中发生的变化描述正确的是（）A．a'＜b'、a＞bB．在平衡I向平衡II过渡的过程中，v（逆）＜v（正）C．a'＞a、b'＜bD．平衡II与平衡IV中N2O4的质量分数相等考点：等效平衡．专题：化学平衡专题．分析：过程I：再加入N2O4，相当于在原来的基础上缩小体积，平衡向逆反应方向移动，a＞b，过程II：在平衡Ⅲ的基础上缩小体积，平衡向逆反应方向移动，a'＞b'，对比过程Ⅰ与Ⅱ，平衡Ⅰ和Ⅲ相比较，平衡状态相同，转化率a'=a，b'=b．解答：解：A．过程I：再加入N2O4，相等于在原来的基础上缩小体积，平衡向逆反应方向移动，a＞b，过程II：在平衡Ⅲ的基础上缩小体积，平衡向逆反应方向移动，a'＞b'，故A错误；B．在平衡I向平衡II过渡的过程中，，再加入N2O4，相当于在原来的基础上缩小体积，平衡向逆反应方向移动，v（逆）＞v（正），故B错误；C．对比过程Ⅰ与Ⅱ，平衡Ⅰ和Ⅲ相比较，平衡状态相同，转化率a'=a，b'=b，故C错误；D．平衡II与平衡IV平衡状态相同，N2O4的质量分数相等，故D正确．故选D．点评：本题考查等效平衡问题，题目难度中等，本题注意分析各过程，结合反应的化学方程式，判断各过程的平衡状态，答题时注意分析，从等效平衡的角度分析．13．如图，隔板K可左右移动，甲中充入2mol A和1mol B，乙中充入2mol C和1mol He，此时K停在0处．发生反应2A（g）+B（g）2C（g），达到平衡后，恢复至温度．下列有关说法不正确的是（）A．达平衡后，隔板K最终停留在左侧刻度0～2之间B．若平衡时K停留在左侧1处，则活塞停留在右侧6处C．达到平衡时，甲容器中B的物质的量小于于乙容器中B的物质的量D．根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡考点：等效平衡；化学平衡的影响因素．专题：化学平衡专题．分析：A．根据可逆反应不能完全反应进行分析；B．“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格，即物质的量为2.5mol，乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol，即大于3.5 mol；C．乙中充入1 mol He，等于给甲加压，平衡右移，B的物质的量减少；D．平衡移动，气体体积会发生变化，隔板随之滑动．解答：解：由于甲中充入2 mol A和1 mol B，反应向正反应方向移动，A中压强降低，最多能转化为2 mol C，但是由于反应是可逆反应，所以C的物质的量在0﹣2 mol 之间，所以达到平衡后，隔板K不再滑动，最终停留在左侧刻度0﹣2之间，故A正确；B．“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格，即物质量为2.5mol，甲中气体的物质的量为2.5 mol，乙中A、B、C三种气体的总量比甲中至少多1 mol，即大于3.5 mol，故乙中气体的体积要在6刻度右侧，故B错误；C．隔板可以滑动，说明是等压条件．乙中充入1molHe，等于给甲加压，平衡右移，B的物质的量减少，则甲容器中B的物质的量小于乙容器中B的物质的量，故C正确；D．平衡移动，气体体积会发生变化，隔板随之滑动，当隔板不移动时，说明达到平衡状态，故D正确．故选B．点评：本题结合压强改变考查平衡的移动知识、判断到达平衡的标志与等效平衡的有关知识，本题注意分析反应的可逆性特征和两容器压强相等，这两个角度是解答该题的关键．。
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等效平衡练习题 【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wmol·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+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)． 【例2】某温度下向1L密闭容器中充入1mol N2和3 mol H2，使反应N2+3H22NH3 达到平衡，平衡混合气中N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G(mol／L)．如果温度不变，只改变初始物质的SO2 O2
SO3
加入量，要求M、N、G保持不变，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时应满足的条件是： ①若x=0，y=0，则z= ； ②若x=0.75 mol，则y= ，z= ； ③x、y、z取值必须满足的一般条件是(用含x、y、z方程表示，其中一个含x、z，另一 个含y、z) 。 若将上述条件改为恒温、恒压，其它均不变，则 a．若x=0，y=0，则z= ； b．若x=0.75 mol，则y= ，z= ； c．x、y、z取值必须满足的一般条件是 。 答案 ①z=2 mol． ②y=2.25( mol)，z=0.5 mol。 ③ 12zx 32
3z
y
a． z为任意值． b． y=2.25(mol)，z为任意值。 c．x︰y=1︰3，即y=3x时z为任意值． 【例3】4如右图所示，将4 mol SO2和2 mol O2置于体积可变的等压容 器中，在一定温度下发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，△H＜0．该 反应达到平衡状态A时，测知气体的物质的量为4.2 mol，SO2、O2、SO3的起始物质的量分别以现a、b、c表示． (1)向达到平衡状态A的容器入少量O2，体系中SO2的体积分数 (填“增 大”或“减小”或“不变")．要使SO2的体积分数再变到与平衡状态A相同，可采取的措施是 或 。 (2)若起始时a=1.2 mol，B=0.6 mol，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c的取值为 。 (3)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状态 A相同，则起始时c的取值围为 。 答案 (1)通入适量的SO2 给体系升温 (2)任意值 (3)3.6＜C≤4 〖巩固与应用〗 【基础题】 1、在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应： 2A（g）+B（g） 3C（g）+D（g），达到平衡时C的浓度为Wmol/L，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Wmol/L的是（ ） A、4molA+2molB B、3molC+1molD+1molB C、3molC+1molD D、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD 2、在450℃、5.05×107Pa时，如果把1体积N2和3体积H2的混合物通入一个装有催化剂的密闭容器中反应达到平衡时，得到含NH352%（体积分数）的混合气体。在同温同压下向密闭容器入2体积N2和6体积H2，达到平衡时NH3的体积分数为（ ） A、大于52% B、等于52% C、小于52% D、不能确定 3、在固定体积的密闭容器中，一定温度下，加入2molBr2，1molH2，发生反应： Br2(g) + H2(g) 2HBr(g)，到达平衡时，HBr质量分数为W%，在相同条件下，按下列情况充入物质到达平衡时，HBr的质量分数仍为W%的是（ ） A、2molHBr B、3molHBr C、4molBr2+2molH2 D1molBr2+2molHBr 4、在一定温度下的容积固定的密闭容器里充入1molC和1mol水蒸气，发生反应： C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）。当反应达到平衡时，测得水蒸气的浓度为Wmol/L，如果起始按下列配比填料，平衡时水蒸气的浓度不为Wmol/L的是（ ） A、2molC+1molCO+1molH2 B、1molCO+1molH2 C、2.5molC+2molH2O(g) D、0.5molH2O(g)+0.5molH2+0.5molCO+0.5molC 5、可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（ ） A．m>n B．m6、在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应：2A(g)＋B(g)xC(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（ ） 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 7、体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为（ ） A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断 8、在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是（ ） A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡后N2的浓度：乙＞甲 C．H2的转化率：乙＞甲 D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲
9、某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3 L A和2 L 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0.6 L A、0.4 L B，4 L C、0.8 L 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w%，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=2,y=3
10、在一定温度下,把2molSO2和1molO2通过一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(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。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量（mol），若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，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，填写下列空白： （1）若a=0，b=0，则c= 。 （2）若a=0.5，则b= ，c= 。 （3）若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） ；
【能力题】 11、甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲入3mol N2和4mol H2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为amol。 （1）相同温度下，向乙入2molNH3，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 N2和____mol H2。 （2）相同温度下，若向乙入6mol N2和8mol H2，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“＝”)。 12、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应： N2＋3H22NH3。已知加入1mol N2和4mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见下表已知项）。在相同温度、压强下，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，填写表中空白。 已知 编号 起始状态物质的量 n/mol 平衡时NH3的物质的量
n/mol N2 H2 NH3
1 4 0 a ① 1.5 6 0 ② 1 0.5a ③ m g(g≥4m)
13 I．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A（气）＋B（气）C（气） （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。