高二化学等效平衡练习.doc

高二化学等效平衡练习
一、等效平衡
【引言】一定温度下密闭容器中发生反应：1L容器800℃时可逆反应
CO(g) + H2O(g) CO2(g)+ H2(g)
途径1:起始 0.01mol 0.01mol 0 0
平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol
途径2:起始 0 0 0.01mol 0.01mol
平衡 0.004mol 0.004mol 0.006mol 0.006mol
上述两种途径,同一可逆反应；外界条件相同；通过不同的途径(正向和逆向)；平衡时同种物质的物质的量相等(同种物质的含量相等)-----效果相同的平衡
对于同一个可逆反应，在相同的条件下（恒温恒容或恒温恒压），不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，或从正反应和逆反应同时开始，都可以建立同一平衡状态。即化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关
等效平衡: 同一可逆反应当外界条件一定时,反应无论从正反应开始还是从逆反应开始,平衡时平衡混合物中同种物质的含量（体积分数或物质的量分数）相同的状态.
二、等效平衡的规律：
规律一：恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的反应，只改变起始时加入物质的物质的量，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（即把一边“归零”），与原平衡相等，则两平衡等效。
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
途径1起始 2mol 1mol 0
途径2起始 0 0 2mol
途径3起始 1mol 0.5mol 1mol
途径4起始 0.5mol ? ?
途径5起始 amol bmol cmol
【问题】: ①途径2、 3与1等效吗?
②途径4 中O2(g) 和 SO3(g)的起始量为多少, 平衡时可与途径1平衡时SO3(g)的含量相同?
③途径5中a、b符合怎样的关系达到的平衡状态与1相同?
【例2】恒温恒容时，判断哪些是等效平衡？ （ A B D ）
N2 + 3H2 2NH3
A.2mol 6mol 0mol
B. 0mol 0mol 4mol
C. 0.5mol 1.5mol 1mol
D. 1mol 3mol 2mol

【例3】.将2molSO2(g)和2molSO3(g)混合于某固定体积的容器中，在一定条件下达平衡。平衡时SO3(g)为wmol,同温下，分别按下列配比在相同体积的容器中反应，达平衡时SO3(g)的物质的量仍为wmol的是（ ）
A 2molSO2(g)+1mol O2(g)
B 4mol SO2(g)+ 1mol O2(g)
C 2mol SO2(g)+ 1mol O2(g)+ 2mol SO3(g)
D 3mol SO2(g)+1.5mol O2(g)+ 1mol SO3(g)
【例4】在一个固定容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。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（　　）　
A、4molA+2molB 　
B、2molA+1molB+3molC+1molD
C、3molC+1molD+1molB 　
D、3molC+1molD 　
E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
规律二：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，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（即把一边“归零”），与原平衡相等只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，两平衡等效。
【例1】 在定温定容条件下,发生如下反应
H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
途径1 1 mol 1mol 0
途径2 0mol 0 2mol
途径3 2mol 2mol 0
途径4 0mol 0mol 4mol
上述途径与1是否等效？
【讲述】：途径3可认为是同温同容时两个途径1，每个都与1等效然后加压平衡不移动，所以与1等效（见图）
2＋2
1+1
1+1
1+1
加压

恒温恒容，发生反应 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
途径1 2 mol 1mol 0
途径2 1mol 0 1mol
途径3 4mol 2mol 0
途径4 3mol 1mol 2mol
上面与途径1等效的有________________

[例2]将装有1molHI的容器密封并加热，部分HI分解成H2和I2（g）并达到化学平衡。此时I2（g）的体积分数为x%，若在该容器中加入2molHI后密封，加热到相同温度使之达到平衡，设此时I2的体积分数为y%，则x与y的关系为（ ）。
A. B. C. D.
规律三：在恒温恒压时，此时各不相同的起始状态，也可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效可以把一边“归零”换算成同一半边，只要各物质的物质的量之比相同，则两平衡等效
【例1】如果定温定压条件下，
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
途径1起始 2mol 1mol 0
途径2起始 4 mol 2 mol 0
途径1和2是否为等效平衡？
2＋1
2＋1
2＋1
【图示说明】：

若反应为：H2(g)＋ I2(g) 2HI(g)
途径1 2 mol 1mol 0
途径2 4mol 2mol 0
2＋1
2＋1
2＋1
【图示说明】：

同步练习
1．可逆反应A(g)+B(g) 2C(g),在固定容积的容器中进行。若向容器中充入1molA和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，若向容器中充入2molA和3mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%则m和n的正确关系为 （ ）
A . m>n B. m<n C . m＝n D. 无法比较
2．高温高压和使用催化剂的条件下，在密闭容器中发生如下反应： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），若开始时只充入amol CH3OH气体，达到平衡时，混合物的压强比起始时增大了70%；若开始时充入amol CO和2amol H2的混合气体，达到平衡时H2转化率为（ ）
A．30% B.35% C.65% D.70%
3. 在体积固定的密闭容器中充入3molA和1mol B发生反应3A(g)+B(g) xC(g)，达平衡后C在平衡混合气中的体积分数为w，若维持温度和体积不变，按1.2molA、0.4molB、0.6molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为w，则x值是（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
4．在某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(g) 2C(g)达平衡时，A、B和C的物质的量分别为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做如下调整，可使平衡右移的是（ ）
A均减半 B 均加倍 C 均增加1mol D 均减少1mol
5、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)，达到平衡时C的浓度为w mol·L-1，若维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比方案作为反应物，达平衡后，使C的浓度仍为w mol·L-1的配比是（ ）
A．4 mol A+2 mol B B．3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol B
C．3mol C+1 mol D+1 mol B D．3 mol C+1 mol D
6．在密闭容器中，aA(气)bB(气)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加1倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的60%，下列说法正确的是：
A．平衡向正反应方向移动了； B．物质A的转化率减少了；
C．物质B的质量分数增加了； D．a>b；
5．在一固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应H2(g)＋ I2(g) 2HI(g)已知加入1mol H2(g)和21mol I2(g)时，达到平衡后生成amol HI(g)。在相同体条件下，保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下表编号①－③的状态填空
已知

编号
起始状态物质的量n/mol
平衡时HI(g)的物质的量n/mol
H2(g)
I2(g)
HI(g)
1
2
0
a
①
2
4
0

②

1
0.5a
③
m
g(>2m)

答案：2a 0 0.5 2g-4m (g-m)a
6.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).
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)
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”）.
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___________molC
若同一容器中加入nmolA和3nmol B，则平衡时C的物质的量为mmol 。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)

变化结果
条件变化
活化能
E
单位体积
分子总数
活化分子
百分含量
单位体积活
化分子个数
有效碰
撞次数
反应
速率
增加浓度
（aq、g）
不变
增加
不变
增加
增加
增加
增加压强
(g)
不变
增加
不变
增加
增加
增加
升高温度

不变
不变
增加
增加
增加
增加
正催化剂

减小
不变
增加
增加
增加
增加
相互关系

单位体积活化分子个数=单位体积分子总数*活化分子百分数

5