届高考化学专题十五等效平衡的三种情况精准培优专练含答案Word格式文档下载.docx

1、【解析】在定温、定容下H2（g）+Br2（g）2HBr（g）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。因为标准项中n（H2）起始n（Br2）起始n（HBr）平衡=12a，将n（H2）起始=2mol，n（Br2）起始=4mol，代入上式得n（HBr）平衡=2a。参照标准项可知，n（HBr）平衡=0.5a mol，需要n（H2）起始=0.5mol，n（Br2）起始=1mol，n（HBr）起始=0mol。而现在的起始状态，已有1mol HBr

2、，通过等价转换以后，就相当于起始时有0.5mol H2和0.5mol Br2的混合物，为使n（H2）起始n（Br2）起始=12，则需要再加入0.5mol Br2就可以达到了。故起始时H2和Br2的物质的量应为0mol和0.5mol。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（m+0.5x）mol和（g+0.5x）mol，根据（m+0.5x）（g+0.5x）=12，解得x=2（g-2m）。设平衡时HBr的物质的量为y mol，则有1a=（m+0.5x）y，解得y=a（g-m）。【答案】2a0mol；0.5mol2（g-2m）；a（g-m）3恒温恒压投料

3、换算成相同物质表示时等比例典例3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：N2+3H22NH3（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：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。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

4、为6.5体积，则可采取的措施是_，原因是_。【解析】（1）化学反应：N2+3H2 2NH3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。已知起始时各物质体积分别为1体积N2、b体积H2和2体积NH3。根据“等价转换”法，将2体积NH3通过反应的化学计量数之比换算成N2和H2的体积，则相当于起始时有（1+1）体积N2和（b+3）体积H2，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NH3为1体积；而在起始时，NH3的体积为c=2体积，比平衡状态时大，为达到同一平衡状态，NH3的体积必须减小，所以平衡逆

5、向移动。若需让反应逆向进行，由上述所求出的平衡时NH3的体积为1可知，NH3的体积必须大于1，最大值则为2体积N2和6体积H2完全反应时产生的NH3的体积，即为4体积，则1c2。（2）由6.57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，故采取降温措施。（1）b=3；逆向；1c2（2）降温；由6.57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，故采取降温措施。1向恒温恒压容器中充入2mol NO、1mol O2，发生反应：2NO（g）O2（g）2NO2（g）。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是（ ）A容器体积不再改变 B混合气体的颜色不再改变C混合气体的密度不再

6、改变 DNO与O2的物质的量的比值不再改变【解析】A. 反应在恒温恒压条件下进行，若反应未达平衡则容器体积变化，若体积不变则达平衡状态，选项A不选；B. NO2为红棕色气体，其他反应物为无色气体，若混合气体的颜色不再改变，则反应达平衡状态，选项B不选；C. 反应在恒温恒压条件下进行，若反应未达平衡则容器体积变化，气体总质量不变，则密度变化，若密度不变则达到平衡，选项C不选；D、充入2mol NO、1mol O2，且两反应物质的化学计量数之比为21，则无论反应是否达平衡，NO与O2的物质的量的比值均为21，不再改变，选项D选。【答案】D2一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（

7、g）3C（g），若反应开始时充入2mol A和2mol B，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（ ）A2.5mol CB2mol A、2mol B和10mol He（不参加反应）C1.5mol B和1.5mol CD2mol A、3mol B和3mol C【解析】反应2A（g）+B（g）3C（g）中，气体的体积前后相同，在一定温度下，在恒容密闭容器中得到平衡状态，只要满足物质全部转化为A、B，且满足n（A）n（B）=11，就是等效平衡，结合浓度对平衡移动的影响，只要加入的物质的量：n（A）n（B）11，平衡后A的体积分数大于

8、a%，A.2mol C相当于mol A和mol B，二者的比值为21，大于11，则平衡后A的体积分数大于a%，选项A正确；B.2mol A、2mol B和1mol He（不参加反应），n（A）n（B）=22，等于11，则平衡后A的体积分数等于a%，选项B错误；C.1mol B和1mol C，相当于mol B，n（A）n（B）=12，小于11，则平衡后A的体积分数小于a%，选项C错误；D.2mol A、3mol B和3mol C，相当于4mol A和4mol B，二者的比值为44，等于11，则平衡后A的体积分数等于a%，选项D错误，答案选A。【答案】A3N2O5是一种新型硝化剂，一定温度下发生反

9、应2N2O5（g）4NO2（g）O2（g）H0, T1温度下的部分实验数据如下表所示。t/s50010001500c（N2O5）/（molL1）5.003.522.50下列说法正确的是A该反应在任何温度下均能自发进行BT1温度下的平衡常数为K1125，1000 s时N2O5（g）转化率为50%C其他条件不变时，T2温度下反应到1000 s时测得N2O5（g）浓度为2.98molL1，则T1T2，则K1b，选项A错误；B. 假设体积增加一倍时若平衡未移动，A的浓度应为原来的50%，实际平衡时A的浓度是原来的60%，大于原来的50%，说明平衡向生成A的方向移动，即向逆反应移动，选项B正确；C. 根

10、据选项B的分析，平衡向逆反应移动，选项C错误；D. 平衡向逆反应移动，物质B的质量分数减小了，选项D错误；答案选B。5在一个固定容积的密闭容器中，保持一定温度进行如下反应：H2（g）Br2（g） 2HBr（g），已知加入1mol H2和2mol Br2达到平衡后，生成x mol HBr，在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c（均不为0）且保持平衡时，各组分含量都不变，以下推断正确的是：a、b、c应满足的关系是4ac2b；平衡时HBr为ax mol；a、b、c应满足的关系是abc；平衡时HBr为x mol。A B C D【解析】在容器中充入1mol H2和2mol Br2

11、达到平衡后生成x mol HBr。在相同条件下，若起始时加入H2、Br2、HBr分别为a mol、b mol、c mol（均不为0），达到平衡时，各组分百分含量和前一平衡相同，则建立的是等效平衡；由于该反应是气体体积不变的反应，将所有量按照反应方程式转化成氢气和溴，只要满足n（H2）n（Br2）=1mol2mol=12即可。根据极限转化的思想，将c mol的HBr极限转化为反应物，要实现等效平衡的建立，则相当于的投料符合：氢气：a+0.5c=1，溴单质：b+0.5c=2，整理得到：4a+c=2b，故正确；反应两边气体的体积不变，在容器中充入1mol H2和2mol Br2达到平衡后气体的物质的

12、量还是3mol，则溴化氢的百分含量为，加入H2、Br2、HBr分别为a mol、b mol、c mol（均不为0），达到平衡时两个平衡中溴化氢的百分含量相等，设达到平衡时HBr物质的量为m，则，所以m=x mol，即达到平衡时HBr物质的量为x mol，故错误，正确；根据可知，4a+c=2b，所以a+b不一定等于c，故错误；根据分析可知，正确的为，故选C。【答案】C6某温度下，在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入H2和I2，发生反应:H2（g）+I2（g） 2HI（g）。反应体系中各物质浓度的有关数据如下。容器起始浓度平衡浓度c（H2）/（molL-1）c（I2）/（molc（HI）/（mo

13、l甲0.010.004乙0.02a丙b丁c下列判断不正确的是AHI的平衡浓度:a=b0.004，c=0.008 B平衡时，H2的转化率：丁C平衡时，乙中H2的转化率大于20% D丙中条件下，该反应的平衡常数K=0.25【解析】A甲、乙比较，乙中碘的浓度大，促进氢气的转化；甲、丙比较，丙中氢气浓度大，促进碘单质转化，乙丙达到相同平衡状态，则HI的平衡浓度：a=b0.004，反应H2（g）+I2（g）2HI（g），反应前后气体体积不变，丙投料是甲的2倍，c=0.008，故A正确；B甲、丁比较，起始物质的量为2倍关系，且物质的量比等于化学计量数之比，增大压强平衡不移动，则平衡时，H2的转化率：甲=丁

14、，故B错误；C由甲中数据可知，甲中氢气转化率为100%=20%，但甲、乙比较，乙中碘的浓度大，促进氢气的转化，故C正确；D甲、丙温度相同，K相同，结合表格中数据可知，K=0.25。故D正确；故选B。7在1L密闭容器中通入2mol NH3，在一定温度下发生反应:2NH3N2+3H2，达到平衡状态时，N2的物质的量分数为a%，维持容器的容积和温度不变，分别通入下列几组物质，达到平衡状态时，容器内N2的物质的量分数仍为a%的是A3mol H2和1mol NH3B2mol N2和3mol H2C1mol N2和3mol NH3D0.1mol NH3、0.95mol N2、2.85mol H2【解析】根

15、据等效平衡，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n（NH3）=2mol，则达到平衡时，容器内N2的百分含量为a%。A.3mol H2+1mol NH3与初始量2mol NH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内N2的百分含量不是a%，故A错误；B.2mol N2+3mol H2按化学计量数转化到方程式的左边可得：n（NH3）=2mol、n（N2）=1mol，不属于等效平衡，故B错误；C.1mol N2+3mol NH3与初始量2mol NH3不相同，则不属于等效平衡，达到平衡时，容器内N2的百分含量不是a%，故C错误；D.0.1mol NH3+0.95mol N2+2.85mol H2

16、，按化学计量数转化到方程式的左边，满足n（NH3）=2mol，属于等效平衡，故D正确；故选D。8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，测得达到平衡时的有关数据如下：已知X（g）+3Y（g）2Z（g） H=Q kJmol1反应物投入量1mol X、3mol Y2mol Z4mol ZZ的浓度（molc1c2c3反应的能量变化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强（Pa）p1p2p3反应物转化率123A2c1c3 Ba+b=Q C2p223D容器中SO3的物质的量浓度：丙丁v逆DT K时起始向容器中充入1.0mol Cl2和0.9mol CO，达到平衡时，C

17、l2的转化率为80%【解析】A. 反应在前2s的平均速率v（Cl2）= 2s=0.04mol（Ls） -1，错误；B.平衡时v（Cl2）= = =0.1molL-1，升高温度，c（Cl2）=0.11molL-1，说明平衡向正反应方向移动，则正反应应为吸热反应H0，错误；C. COCl2（g）Cl2（g）CO（g）起始（molL-1）： 0.5 0 0转化（mol 0.1 0.1 0.1平衡（mol 0.4 0.1 0.1该温度下K=0.025，若起始向容器中充入0.9mol COCl2、0.10mol Cl2和0.10mol CO，此时Qc=0.0110.025，则反应达到平衡前正v逆。正确；D. T K时起始向容器中充入1.0mol Cl2和1.0mol CO ，应等效于向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol COCl2，达到平衡时Cl2的转化率等于80%，如加入1.0mol Cl2和0.9mol CO，相当于在原来的基础上减小0.1mol CO，平衡在原来的基础上向正反应方向移动，则Cl2的转化率小于80%，错误；故选C。11一定温度下在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中发生反应：NO2（g）+SO2（g） SO3（g）+NO（g）。投入NO2和SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经2