等效平衡的类型及解题思路Word文档下载推荐.docx
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C．2molC+1molB
D．2molC
E．1molA+0.5molB+1molC
①达到平衡后，C的物质的量浓度仍是Kmol/L的是（DE）
②A项平衡时，c（C）与2Kmol/L的关系？
分析：
WW→2W
扩大一倍若平衡不动，则[C]＝2Kmol/L，
现右移∴>
2Kmol/L
③平衡时各选项中C的平衡浓度c（C）的大小顺序。
C项，相当于D、E项达平衡基础上，再加1molB，右移，c（C）增大，
A＝B>
C>
D＝E
④若令a、b、c分别代表初始加入的A、B、C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，填写：
I．若a＝0，b＝0，则c＝__2___。
Ⅱ．若a＝0.5，b＝0，则b=__0.25__，c＝__1.5__。
Ⅲ．a、b、c的取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，一个只含a、c，另一个只含b、c）：
_a＋c＝2___；
___b＋c/2＝1____。
解析：
amolA+bmolB+cmolC等价转化→amolA+bmolB+（cmolA+c/2molB）
例2．可逆反应2A（g）＋3B（g）
xC（g）＋4D（g）。
若按下列两种配比：
①0.8molA、1.2molB、1.2molC、2.4molD；
②amolA、bmolB、0.6molC、1.2molD将它们放入一个容积不变的密闭容器中，保持温度不变，达到平衡后，C的百分含量相同，则a＝_1.4_，b＝_2.1_，方程式中C的计量数为_2_。
2A（g）＋3B（g）＝xC（g）＋4D（g）
0.81.21.22.4
等价转化（
×
0.8+1.2）（2×
0.8+2.4）
以A计：
amolbmolB0.6molC1.2mol
a+0.6）（2×
a+1.2）
∴
0.8+1.2＝
a+0.6
2×
0.8+2.4＝2×
a+1.2得x＝2、a＝1.4
同理：
x＝2代入，以B计得b＝2.1
验证：
2A（g）＋3B（g）＝2C（g）＋4D（g）
等价转化24
1.42.10.61.2
另：
若△V＝0，直接看出x＝1，再由投料比求出a、b
例3．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1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr（见表）。
在相同条件下，且保持平衡时各组分的百分含量不变，对下列编号的状态，填写：
编号
起始状态mol
平衡时HBr物质的量mol
H2
Br2
HBr
已知
1
2
a
4
2a
0.5
0.5a
3
m
n（n≥2m）
2n－4m
（n－m）a
放大缩小模型，可知对H2（g）＋Br2（g）→2HBr（g），1molH2＋2molBr2与kmolH2＋2kmolBr2在同温同压下一定可达“等百分含量”即等效平衡，后者平衡时生成了kamolHBr
H2（g）＋Br2（g）→2HBr（g）
12a
k2kka
①即k＝2，∴HBr：
2amol
②即k＝0.5，需0.5molH2＋1molBr2等价转化∽0.5amolHBr――应达到
而1molHBr∽0.5molH2＋0.5molBr2起始等效
∴0.5molH2＋1molBr2∽0molH2＋0.5molBr2＋1molHBr（比较得出）
③设最初mmolH2＋nmolBr2＋xmolHBr
而xmolHBr∽
xmolH2＋
xmolBr2
∴mmolH2＋nmolBr2＋xmolHBr∽（m＋
x）molH2＋（n＋
x）molBr2
且（m＋
x）∶（n＋
x）＝1∶2平衡时生成（m＋
x）amolHBr
解得x＝2（n－2m）
∴x代入（m＋
x）a（即现在的k）＝（n－m）a
例4．向体积不变的密闭容器中充入2molN2和6molH2，一定条件下发生反应：
N2（气）+3H2（气）
2NH3（气），平衡时混合气共7mol．令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量，维持温度不变，使达到平衡时各成分的百分含量不变．则：
①．若a＝0，b＝0，则c＝4。
②．若a＝0.7，b＝2.1，则：
I．c＝2.6。
Ⅱ．这时反应向逆反应进行。
Ⅲ．若要维持反应开始向该反应方向进行，c的范围是1＜c≤4。
③．欲使起始反应维持向与②相反的方向进行，则b的范围是4.5＜b≤6。
②：
符合题设条件的各起始量之差应与反应式中相应系数成比例。
I．N2（气）+3H2（气）
2NH3（气）
起始260
条件0.72.1c
≡0.7＋
＝2，∴c＝2.6
Ⅱ．题设条件平衡时共7mol气体，而②小题起始量才5.4mol（0.7＋2.1＋2.6），所以起始方向向逆反应进行。
Ⅲ．从三个极限起始量考虑，即N2转化率等于0时，2molN2、6molH2、NH3＝0；
N2转化率等于100％时，N2＝0、H2＝0、NH3＝4mol；
现求平衡时各成分的物质的量
260
x3x2x
2－x6－3x2x
依题意：
（2－x）+（6－3x）+2x=7，x=0.5
所以平衡时，N2＝1.5mol、H2＝4.5mol、NH3＝1mol
将三个极限起始量加以分析对比：
260（N2转化率为0时起始量）
1.54.51（平衡量为起始量）
004（N2转化率为100％时起始量）
可以看出，为了维持反应开始向逆反应进行，NH3的起始范围是1＜c≤4
③同理，为了维持反应开始向正反应进行，H2的起始范围是4.5＜b≤6。
例5．在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密闭隔板，两侧分别进行如图所示的可逆反应，各物质的起始加入量如下：
A、B、C均为4mol，D为6.5mol，F为2.0mol，设E为xmol。
当x在一定范围内变化时，均可通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于反应器的正中位置，请填写以下空白：
①若x＝4.5，则右侧反应在起始时间向正反应（填正反应或逆反应）方向进行，欲使起始反应维持向该反应方向进行，则x的最大取值应小于7mol。
等效平衡的前提：
温度一定，现变温，所以由题意，等效是体现在左、右量相等上。
左边△V＝0，n（总）＝12mol
右边：
n′（总）＝12mol时，隔板在中央。
D（g）+2E（g）
2F（g）
6.5x＝4.52.0
n′（总）＝6.5＋4.5＋2.0＝13mol>
12mol∴向体积减小的正反应方向移动。
设达平衡时，E的消耗量为2amol
6.5x2.0
6.5－ax－2a2.0＋2a
∴（6.5－a）+（x－2a）+（2.0＋2a）=12mol
x－2a>
0
得x<
7
②若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等？
其理由是什么？
因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以物质的量也不同。
巩固练习：
1．在一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－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wmol·
L－1的配比是（）
A．4molA+2molBB．3molC+1molD+2molA+1molB
C．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molD
2．在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：
2NO2
N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1molN2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是（）
A．x>
yB.x<
yC.x=yD.不能确定
3．在气相条件下（T=500K），有相同体积的甲、乙两容器，甲容器充人1gSO2、lgO2，乙容器充人2gSO2、2gO2则下列叙述中正确的是（）
A．化学反应速率：
乙>
甲B．平衡后SO2的浓度：
甲
C．SO2转化率：
乙<
甲D．平衡后O2的体积分数：
4．某温度下，在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A（g）十2B（g）＝2Q（g）平衡时，各物质的浓度比为c（A）：
c（B）：
c（Q）＝1：
1：
2，保持温度不变，以1：
2的体积比再充人A、B、Q，则下列叙述正确的是
A．刚充入时反应速率v（正）减小，v（逆）增大
B．达到新的平衡时，反应混合物中A、B的体积分数增加
C．达到新的平衡时c（A）：
c（Q）仍为1：
D．达到新的平衡过程中，体系压强先增大，后逐渐减小
5、在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10molN2和30molH2，发生合成氨反应：
N2＋3H2
2NH3，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%。
若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是（）
A．15mol25%B．20mol50%C．20mol75%D．40mol80%
6．在恒温、恒容的条件下，有反应2A（气）+2B（气）
C（气）+3D（气），现从两条途径分别建立平衡。
途径I：
A、B的起始浓度均为2mol·
L－1；
途径II：
C、D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L；
则以下下叙述正确的是：
A．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成相同
B．两途径最终达到平衡时，体系内混合气的百分组成不同
C．达平衡时，途径I的反应速率v（A）等于途径II的反应速率v（A）
D．达平衡时，途径I所得混合气的密度为途径II所得混合气密度的
7．在一密闭容器中进行2SO2+O2
2SO3三氧化硫的反应，己知反应过程中某一时刻的数据是：
SO2、O2、SO3的浓度分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当达到平衡时可能数据是
A．SO20.4mol/LB．SO20.25mol/L
C．SO2SO3均为0.15mol/LD．SO30.4mol/L
8．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；
9．在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：
2A（气）+B（气）
xC（气），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%，则比值为：
A．只能为2B．只能为3C．可能是2，也可能是3D．无法确定
10．某温度下1L密闭容器中加1molN2和3molH2，使反应N2+3H2
2NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3物质的量分别为mmol、nmol、gmol。
如温度不变，只改变初始加入的物质的量，而要求m、n、g的值维持不变，则N2、H2、NH3加入的物质的量用x、y、z表示时，应满足条件：
（1）若x=0，y=0，则z=。
（2）若x=0．75mol，则y=，z=。
（3）x、y、z应满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个含x和y，另一个只含y和z）。
11．I．恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：
A（g）+B（g）
C（g）
（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，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ymol和3amol，则x=mol，y=mol。
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、等于或小于2mol
作出此判断的理由是。
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是。
Ⅱ．若维持温度不变，在一个与
（1）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1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。
将b与
（1）小题中的a进行比较。
甲、a<
b乙、a>
b丙、a=b丁、不能比较a和b的大小
12．将1molCO和1molH2O（g）充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡：
CO+H2O（g）
CO2+H2，此时有2/3的CO转化为CO2。
（1）该平衡混合物中CO2的体积分数为
（2）若在相同条件下，向容器中充入1molCO2、1molH2和1molH2O，则达到平衡时与
（1）中平衡相比较，平衡应向（填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”）移动，此时平衡混合物中CO2的体积分数可能是下列各值中的（填编号）
A．22.2%B．27.55%C．33.3%D．36.8%
（3）结合
（2）中计算结果分析若平衡向正方向移动时，则下列说法中正确的是（填序号）
①生成物的产量一定增加；
②生成物的体积分数一定增加；
③反应物的转化率一定增大；
④反应物的浓度一定降低；
⑤正反应速率一定大于逆反应速率；
⑥一定使用了催化剂
13．在一定温度下，向一个容积不变的容器中，加入3molSO2和2molO2及固体催化剂，使之反应。
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；
△H=－196.6kJ/mol。
平衡时容器内气体压强为起始时的90%。
此时
I、加入3molSO2和2molO2发生反应，达到平衡时，放出的热量为。
Ⅱ、保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为amolSO2、bmolO2、cmolSO3（g），欲使平衡时SO3的体积分数为2/9，
①达到平衡时，I与Ⅱ放出的热量（填序号）。
A、一定相等B、前者一定小C、前者大于或等于后者
②a、b、c必须满足的关系是（一个用a、c表示，另一个用b、c表示）、。
③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，a的取值范围是：
。
14．将2molH2O（g）和1molBr2（g）置于1L的密闭容器中，在一定条件下加热至较高温度，发生如下可逆反应（忽略其它反应）：
2H2O（g）
2H2（g）+O2（g）；
H2（g）+Br2（g）
2HBr（g）
（1）当上述系统达到平衡后，测得c（H2O）平=0．6mol·
L－1，c（Br2）平=0．6mol·
L－1，则平衡时c（H2）平=mol·
L－1
（2）若平衡时c（H2）平=amol·
L－1，c（HBr）平=bmol·
L－1，则平衡时混合气体的密度是相同条件下H2密度的倍。
（3）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是和，或和（填化学式）。
15．在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：
N2+3H22NH3。
已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3。
有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。
填表（恒温恒压）
16．已知T°
、pkpa时，在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。
保持恒温、恒压反应A（g）+B（g）
C（g）达到平衡时，C的体积分数为40%。
试回答有关问题。
（1）欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA2molB，则反应达到平衡时，容器的容积为，C的体积分数为。
（2）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，使1molA和1molB反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为。
17．一个容积固定的反应容器中，有一可以左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如下图所示的可逆反应：
各物质的起始加入量如下：
A、B、C均为4.0mol，D为6.5mol，F为2mol，设E为xmol，当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度时两侧反应都达到平衡，且隔板恰好处于反应器的正中位置，请填写下列空白：
（1）当x=4.5时，则右侧反应起始时向________（填“正反应”或“逆反应”），要使起始反应维持向该方向进行，x的最大值应小于_______________。
（2）若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下，当反应达到平衡时，A的物质的量____（填写相等、不相等或不能确定），请解释理由___________________。
（3）x=3.0时，右侧反应在起始时向___________（填“正反应”或“逆反应”），要使起始反应维持向该方向进行，x的最小值应大于_______________。
（4）x=4.5时，左右两侧反应体系达到平衡后，向左侧反应器中充入amolA气体，当左右两侧再次达到平衡状态时，求a的取值范围。
（5）当x变动时，D的最大转化率为多少。
（6）当x变动时，则起始时D和E的物质的量的比值的取值范围为多少。
（7）当x=4.5时，且左右两侧反应体系均达到平衡状态后，向右侧反应器中充入amol的Ar气，则求a的最大取值。
参考答案：
1．D
2．A
3．AB
4．D
5．C
6．AD
7．B
8．AC
9．C
10．
（1）2
（2）2.250.5
（3）y=3x2y+3z=6
11．
（1）1－a
（2）3a
（3）23（1－a）丁
（4）a/（2－a）
（5）乙
12．
（1）33.3%
（2）正反应，B
（3）①⑤
（2）中的投料相当于投入了CO1mol，H2O1mol，增大了H2O的浓度，平衡向正方向移动，所以CO的转化率增大。
解题时可运用极限思维的方法：
若CO仍只有2/3转化，计算可得平衡混合物中CO2的体积分数为22.2%；
若CO全部转化，计算可得CO2的体积分数为33.3%。
因此实际情况应介于二者之间。
故选B。
13．I、98.3kJ（2分）
Ⅱ、①C（1分）
②a+c=3，2b+c=4（每式1分，共2分）
③2＜a≤3（2分）
14．
（1）1.0
（2）196/（6+a+0.5b）H2OO2Br2HBr
15．
（1）1.5a
（2）00.5
（3）2（g－4m）a（g－3m）
16．
（1）10/7VL40%
（2）5/7VL
17．
（1）正反应7.0
（2）不相等因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以物质的量也不同。
（3）逆反应2.5
（4）0－2
（7）1.25
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