化學反應的限度第三課時習題知識鞏固一、等效平衡的含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)，對_可逆反應體系，起始時加入物質的_，而達到化學平衡時，同種物質的_，這樣的平衡稱為等效平衡。二、等效平衡的分類1對于恒溫、恒容條件下的體積可變的反應如果按方程式中的化學計量關系轉化為方程式同一半邊的物質，其物質的量與對應組分的起始加入量_，則建立的化學平衡狀態是等效的。結果：達到平衡后，各組分的_及各組分的_都是相等的。例如，一定條件下的可逆反應：2SO2 O2 2SO3 2 mol 1 mol 0 mol 0 mol 0 mol 2 mol0.5 mol0.25 mol1.5 mol上述三種配比，按方程式的計量關系均轉化為反應物，則SO2均為2 mol、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態完全相同。2對于恒溫、恒容條件下的體積不變反應以及恒溫、恒壓的可逆反應(無論體積可變或不變)如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一半邊的物質，其_與對應組分的起始加入量比相同，則建立的化學平衡狀態是等效的。結果：達到平衡后，各組分的_，但各組分的濃度_。例如： H2(g) I2(g)2HI(g) 1 mol1 mol0 mol 2 mol2 mol1 mol上述兩種配比，按方程式中化學計量關系均轉化為反應物，兩種情況下H2(g)與I2(g)的物質的量比均為11，因此上述兩種情況建立的化學平衡狀態是等效的。針對練習一、恒溫、恒容下體積可變反應的等效平衡1在恒溫、恒容的條件下，有反應2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，現從兩條途徑分別建立平衡，途徑：A、B的起始濃度均為2 molL1；途徑：C、D的起始濃度分別為2 molL1和6 molL1，以下敘述正確的是()A兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣體的百分組成相同B兩途徑最終達到平衡時，體系內混合氣體的百分組成不同C達到平衡時，途徑的反應速率v(A)等于途徑的反應速率v(A)D達到平衡時，途徑所得混合氣體的密度等于途徑所得混合氣體的密度2在一定溫度下，把1 mol N2和3 mol H2通入一個固定容積的密閉容器里，發生如下反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。當此反應進行到一定程度時，反應中的混合物就處于化學平衡狀態。現在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的N2、H2和NH3的物質的量(mol)。如果a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同。請填寫下列空白：(1)若a0，b0，則c_。(2)若a0.5，則b_、c_。(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c)：_、_。二、恒溫、恒容下體積不變反應的等效平衡3已知H2(g)I2(g)2HI(g)H0)。現有甲、乙兩容積相等且固定的密閉容器，在保持該溫度下，向密閉容器甲中通入1 mol X和2 mol Y，達平衡狀態時，放出熱量b kJ；向密閉容器乙中通入2 mol X和4 mol Y，達平衡狀態時，放出熱量c kJ，且2bc，則下列各值關系正確的是()AabB2a3DmnBmc3Bab92.4C2p218某溫度下，把1 mol N2和3 mol H2通入一個容積可變的密閉容器里，發生反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，反應達到平衡狀態，測得NH3為s mol。若保持溫度和壓強不變，用m、n、p代表初始加入N2、H2、NH3的物質的量，只改變m、n數值，達到平衡時各組分的質量分數不變，請填寫表中編號為(1)(3)各狀態空格內數據。編號初始狀態/mol平衡狀態NH3的物質的量/ molN2H2NH3已知130s(1)004(2)03s(3)0.10.25s9在一定溫度下，4 mol A和5 mol B通入一個定容的密閉容器里，發生反應4A(g)5B(g)6C(g)，當此反應進行到一定程度時，達到平衡狀態?，F在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的A、B、C的物質的量。如果a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種物質的質量分數仍跟上述平衡時完全相同，請填寫下列空白：(1)若a0 mol，b0 mol，則c_。(2)若a1 mol，則b_，c_。參考答案知識鞏固一、同一物質的量不同百分含量相同二、1相同百分含量濃度2物質的量比百分含量相同并不一定相同針對練習1A【解析】該反應前后化學計量數之和相等，則途徑、極值等比，符合等效平衡的特征，但的濃度較大，相當于4 molL1的A和4 molL1的B。故中速率大，密度大。2(1)2(2)1.51(3)0.5ca11.5cb3【解析】(1)1 mol N2和3 mol H2折算成NH3為2 mol，故c2。(2)a0.5，與題干中1 mol N2相比還差0.5 mol，則c mol NH3折算后應該生成0.5 mol N2(同時生成1.5 mol H2)故c1，要求H2折算后為3 mol，還缺1.5 mol，故b1.5。(3)將c mol NH3折算為N2和H2分別是0.5c mol N2和1.5c mol H2，則0.5ca1，1.5cb3。3C【解析】在相同體積和溫度的條件下，甲、乙兩容器是等效體系，平衡時兩容器中各組分的濃度相同；若提高相同的溫度，甲、乙兩體系平衡移動的情況相同；若向甲中加入一定量的He，平衡不移動；若向甲中加0.1 mol H2和向乙中加0.1 mol I2，甲、乙兩體系平衡移動的效果相同；而降低甲的溫度會使平衡向正向移動，HI的平衡濃度增大。4A【解析】將選項中的各種配比全部轉化為起始時A和B的物質的量并與題給平衡進行對比分析：起始時物質的量(mol)2A(g)B(g)3C(g)平衡時(A)已知 2 2 0 a% 0 a% 2 1 0 a% 0 1時，必然A的體積分數增加，(A)a%，如選項、；當n(A)n(B)1時，B的體積分數增加，(A)m，B選項正確。3D【解析】由題意可知，是在恒溫、恒容下的等效平衡，應滿足投料相等，利用極限轉化法可將各項中物質轉化成第一種情況中NH3的物質的量來比較：A1 mol NH33 mol H2；B2 mol NH31 mol N2；C2 mol NH31 mol N2；D2 mol NH3，故答案為D。4C5C【解析】這是一道關于在恒溫、恒容條件下的等效平衡問題，應該包括兩種情況。若x等于3，則這一反應是一個前后氣體體積不變的類型，因此只要滿足第二種投料方式中按化學計量數換算成平衡式左右兩邊同一邊物質的物質的量之比與第一種投料方式相等即可達到等效平衡。若x不等于3，則須滿足第二種投料方式中通過可逆反應的化學計量數比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質的物質的量與第一種投料方式完全相同，才能使兩平衡等效。6C【解析】由于壓強改變對平衡移動無影響，故平衡后A的體積分數只與起始加入的A、B物質的量之比有關。假設反應都向逆反應進行到底，按四種配比加入起始物質，可等效轉換成起始加入A、B的物質的量之比為：An(A)n(B)21Bn(A)n(B)21Cn(A)n(B)12Dn(A)n(B)11平衡后A的體積分數為a%時，起始加入的A、B物質的量之比為11。若平衡后A的體積分數小于a%，則起始加入A、B的物質的量之比應小于11?！军c撥】等效平衡問題一般涉及的是氣體參加的反應。解決問題時同學們容易出現下面兩個錯誤：(1)忽略了反應條件對等效平衡的限制作用。(2)不注意反應類型的特殊性，即等體積反應和非等體積反應的等效平衡建立的限制條件是不同的。7B【解析】采用“一邊倒”的方法知甲、乙是兩個相同的裝置，且甲中生成的NH3與乙中分解的NH3的和為2 mol，則B項正確；此時c1c2，121。而丙中加入的NH3是乙中的兩倍，開始時c32c2，但丙中壓強亦是乙中的兩倍，增大壓強，平衡正向移動，則平衡時2c1p3，A、C錯誤；增大壓強，不利于NH3的分解，則23，故131，D錯誤。8(1)2s(2)39(3)0.30.3【解析】本題為恒溫、恒壓條件下達成等效平衡的問題，必須按照恒溫、恒壓等比例的規律進行求算，即把所加入的物質進行換算，如換算為N2、H2的物質的量后只要再符合即符合題意。具體計算可參考下列方法進行。N2(g)3H2(g)2NH3(g)初始： m n p換算：mnp 0(1)m0，n0，p4得：m2，np6，n(N2)、n(H2)均為已知的2倍，所以平衡時，n(NH3)2s mol。(2)平衡時n(NH3)3s mol，n(N2)、n(H2)均為已知的3倍，則有：m3，np9，代入p0，得：m3，n9。(3)平衡時n(NH3)0.25s mol，n(N2)、n(H2)均為已知的0.25倍，則有：m，np，代入m0.1，得p0.3，n0.3。9(1)6 m