【例4】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amolCH3OH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amolCO和2amolH2的混合气体,达到平衡时H2转化率为()
A.30%B.35%C.65%D.70%
【例5】在一定温度下,向一容积固定的密闭容器中充入2molX气体发生反应
X(g)
Y(g)+Z(g)
使反应达到平衡,这时容器混合气体中X气体体积分数是a%。
若在同一容器中,最初放入的是2molY和2molZ的混合气体,并在相同的温度下使反应达到平衡,这时混合气体中X气体所占的体积分数是b%。
则a和b的关系是()
A.a>bB.a=bC.a<bD.2a=b
【例6】一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:
2A(g)+B(g)
3C(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达平衡后A的体积分数为a%。
其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是
A.2molCB.2molA1molB和1molHe(不参加反应)
C.1molB和1molCD.2molA3molB和3molC
【例7】把质量相同的N2O4和NO2分别放入体积相同的两个密闭容器a、b中,维持a、b处于相同温度,当达到平衡后,结果是
A.a中N2O4百分含量比b中的高B.a中压强比b中压强小
C.a中的气体总物质的量比b中少D.a、b中各气体的百分含量对应相同
【例8】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
【例9】在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:
2A(气)+B(气)
xC(气),达到平衡后,C的体积分数为W%。
若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x值为()
A.1B.2C.3D.4
【例10】在VL密闭容器中,通入0.2molSO2和0.2molSO3气体,在一定条件下发生反应:
2SO2+O2
2SO3。
平衡时SO3为amol;在相同温度下按下列配比在VL密闭容器中放入起始物质,平衡时有关SO3的正确叙述是
A.放入0.2molSO2、0.1molO2、0.1molSO3,达到平衡时SO3必小于amol
B.放入0.2molSO2、0.1molO2、0.2molSO3,达到平衡时SO3必大于amol
C.放入0.4molSO2、0.1molO2,达到平衡时SO3会等于0.4mol
D.放入0.2molSO2、0.1molO2,达到平衡时SO3必小于amol
【例11】在一个固定容积的密闭容器中,加入mmolA、nmolB,发生下列反应:
mA(g)+nB(g)
pC(g)
平衡时C的浓度是wmol/L,若容器体积和温度不变,起始时放入amolA、bmolB、cmolC,若要平衡后C的浓度仍为wmol/L,则a、b、c应满足的关系是
A.a︰b︰c=m︰n︰pB.a︰b=m︰n(ap/m)+c=p
C.(mc/p)+a=m,(nc/p)+b=nD.a=m/3,b=n/3,c=2p/3
【例12】在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行以下反应:
A(g)+2B(g)
3C(g)
已知加入1molA和3molB且达到平衡后,生成了amolC。
(1)达到平衡时,C在反应混合气体中的体积分数是(用合字母a的代数式表示)。
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molA和6molB,达到平衡后,C的物质的量为mol(用含字母a的代数式表示)。
此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比_________。
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molA和8molB,若要求平衡后C在反应混合气中体积分数仍与原平行相同,则还应加入Cmol
【例13】在一体积固定的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:
。
已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr(见下表“已知”项)。
在相同条件下,且保持平衡时各组分的百分含量不变,编号①-③的状态见下表,填写表中的空白:
编号
起始状态
平衡时HBr的物质的量/mol
H2
Br2
HBr
已知
1
2
0
a
①
2
4
0
②
1
0.5a
③
m
n(n≥2m)
【例14】在一定温度下,向一个容积不变的容器中,通入3molSO2和2molO2及固体催化剂,使之反应。
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g);ΔH=-196.6KJ/mol。
平衡时容器内气体压强为起始时的90%。
此时
(1)加入3molSO2和2molO2发生反应,达到平衡时,放出的热量为。
(2)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,⑴与⑵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。
【例15】一定温度下,把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:
当此反应进行到一定程度时,反应混和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的完全相同。
请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c=.
(2)若a=0.5,则b=和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):
。
【例16】在一容积为1L的密闭容器中,充入1molA和1molB,在一定条件下发生反应:
2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(g)达到平衡后,测得c(A)=0.8mol/L。
(1)若维持原条件不变,再向该容器中通入1molA和1molB,则达到新平衡时,c(D)=_______。
(2)若按物质的量之比3︰1通入C、D的混合气体xmol,维持第一次平衡的其他条件不变,以y代表最终容器内A的物质的量,则y=f(x)的函数表达式为___________。
【例17】反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡,且起始时A与B的物质的量之比为a∶b。
则
(1)平衡时A与B的转化率之比是。
(2)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度,要使A与B的转化率同时增大,(a+b)与(c+d)所满足的关系是(a+b)(c+d)(填“>”“=”“<”或“没关系”)。
(3)设定a=2,b=1,c=3,d=2,在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol,C和D的物质的量均为0。
则在相同温度下达到平衡时,A的转化率最大的容器是,B的转化率由大到小的顺序是(填容器序号)。
2.等温等压条件下的等效平衡
【例18】在一定条件下,将2.0molSO2和1.0molO2通入下列容器中:
图20—1
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.4.0molSO2和2.0molO2
B.2.0molSO2、1.0molO2和3.0molSO3
C.3.5molSO3
D.2.2molSO2和1.8molO2
E.4.5molSO2、4.5molO2和1.2molSO3
【例19】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1.2mol/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1.2mol/L(或C的体积分数仍是a%)的是()
A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
C.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB
【例20】一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(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1molSO2(g)
B.保持温度和容器内压强不变,充入1molSO3(g)
C.保持温度和容器内压强不变,充入1molO2(g)
D.保持温度和容器内压强不变,充入1molAr(g)
【例21】在恒温、恒压下,有下列气体反应分别从两条途径进行
2A(g)+2B(g)
C(g)+3D(g)
Ⅰ2mol2mol00
Ⅱ002mol6mol
下列叙述正确的是()
A.Ⅰ、Ⅱ两条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两条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,Ⅰ途径所用的时间与Ⅱ途径所用的时间相同
D.达到平衡时,Ⅰ途径混合气体密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
【例22】恒压下,在-个可变容积的密闭容器中发生如下反应:
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(g)+H2O(g)
若开始时放入2molNH3和1molCO2,达平衡后,生成amolH2O;若开始时放入xmolNH3、2molCO2和1molH2O(g),达平衡后,H2O的物质的量是3amol,则x为
A.1molB.2molC.3molD.4mol
【例23】在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB,发生如下反应:
3A(气)+2B(气)
xC(气)+yD(气)
达到平衡时,C的体积分数为m%。
若维持温度压强不变,将0.6LA、0.4LB.4LC.0.8LD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=3y=1B.x=4y=1
C.x=5y=1
D.x=10y=2
【例24】恒温恒压下,向某可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB,发生如下反应:
,
达到平衡时C的体积分数为m%,若维持温度、压强不变,将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器内,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则x=_________,y=_____________。
【例25】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+3H2
2NH3。
已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3(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)
【例26】在一定温度和压强下,有如下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),将1.6molSO2和0.8mol的O2放入一体积可变的密闭容器中,测得容器的起始容积为100L。
经一段时间后,反应达到平衡,测得混合气体的密度为1.6g·L-1。
请回答下列问题:
(1)达平衡时混合气体的体积为,SO2的转化率为;
(2)若起始时加入amolSO2、bmolO2,且a︰b=2︰1,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得混合气体的容积为120L。
则a、b的值分别为:
a=,b=;
(3)若容器为体积不变的密闭容器,其容积为100L。
起始时加入xmolSO2、ymolO2和zmolSO3,反应达平衡时,温度和压强与
(2)完全相同,容器内各气体的体积分数也与
(2)达平衡时的情况完全相同。
则x、y应该满足的关系式为,x、z应该满足的关系式为。
【例27】在一定温度下,把2.0体积N2和6.0体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通。
容器中发生的反应如下:
N2+3H2
2NH3(正反应放热)
若反应达到平衡后,测得混合气体为7.0体积。
试回答:
(1)保持上述反应温度不变,设a、b、c(a∶b=1∶3)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,混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡完全相同。
那么:
①若a=1.0,c=2.0,则b=___________。
在此情况下,反应起始时将向___________方向进行(填“正”或“逆)。
②若规定起始时反应向逆方向进行,则c的范围是__________________。
(用含a、b的式子表示)。
(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___________________________________。
3.平衡移动中的等效平衡思想
【例28】在一定温度下,在一固定容积的密闭容器中存在着如下的平衡:
2NO2
N2O4现在维持容器温度和容积均不变的情况下,向容器中补充agNO2,待建立新的平衡时,平衡混和物中NO2的含量比原平衡状态()
A.增大B.减小C.不变D.以上三种情况都有可能
【例29】某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:
A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡时,测得平衡时的物质的量之比为A︰B︰C=2︰2︰1。
保持温度不变,再以2︰2︰1的体积比充入A、B和C,则
A.平衡向正方向移动B.平衡不移动
C.C的百分含量增大D.C的百分含量可能减小
【例30】某温度下,在一容积可变的容器中,反应2SO2+O2
2SO3达到平衡时,SO2、O2、SO3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者物质的量作如下调整,可使平衡右移的是()
A.均加倍B.均减半C.均增加1molD.均减小1mol