等效平衡_章节学习

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题型：单选题

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单选题

已知2SO2 （g）+O2 （g）⇌2SO3 （g）；△H=-197kJ•mol-1．向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲） 2mol SO2和1mol O2；（乙） 1mol SO2和0.5mol O2；（丙） 2mol SO3．恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（　　）

A容器内压强P：P甲=P丙＞2P乙

BSO3的质量m：m甲=m丙＞2m乙

Cc（SO2）与c（O2）之比k：k甲=k丙＞k乙

D反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙＞2Q乙

正确答案

B

解析

解：恒温恒容，甲与乙起始n（SO2）：n（O2）=2：1，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，转化率增大；丙按化学计量数转化到左边可得n（SO2）=2mol，n（O2）=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，

A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故压强P甲=P丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故P乙＜P甲＜2P乙，故P甲=P丙＜2P乙，故A错误；

B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量m甲=m丙，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol SO2和0.5mol O2，增大压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙，故B正确；

C、对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，c（SO2）与c（O2）之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中c（SO2）与c（O2）之比为2：1，故k甲=k丙=k乙=2，故C错误；

D、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故Q甲+Q丙=197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，故D错误；

故选B．

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题型：单选题

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单选题

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2mol A和2mol B，达平衡后A的体积分数为a%．其它条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数小于a%的是（　　）

A2mol C

B2mol A、1mol B和1mol He（不参加反应）

C1mol B和1mol C

D2mol A、2mol B和3mol C

正确答案

C

解析

解：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）=1：1，则

A.2molC相当于molA和molB，二者的比值为2：1，大于1：1，则平衡后A的体积分数大于a%，故A错误；

B.2molA、1molB和1molHe（不参加反应），n（A）：n（B）=2：1，大于1：1，则平衡后A的体积分数大于a%，故B错误；

C.1molB和1molC，相当于molA和molB，n（A）：n（B）=1：2，小于1：1，则平衡后A的体积分数小于a%，故C正确；

D.2molA、2molB和3molC，相当于4molA和3molB，二者的比值为4：3，大于1：1，则平衡后A的体积分数大于a%，故D错误．

故选C．

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题型：简答题

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简答题

在一定温度下，把4mol SO2和2mol O2 通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），进行到一定程度达到平衡状态．现在该容器维持温度不变，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质量分数仍跟上述平衡完全相同．

请填写下列空白：

（1）若a=0，b=0，则c=______．

（2）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个式子表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：______，______

（3）若将上述条件改为恒温、恒压，其他条件均不变，①若a=0，b=0，则c=______；

②a、b、c取值必须满足的一般条件是______．

正确答案

解：设起始时4molSO2和2molO2为Ⅰ状态，其它条件为Ⅱ状态，温度不变，体积不变时，

根据改变起始加入量情况，则只要通过可逆反应的化学计量数比换算（极限假设转换）成反应方程式左（或右）的同一边物质的物质的量与原平衡相同即可．利用方程式求解：

（1）2SO2+O22SO3

Ⅰ4mol 2mol 0

Ⅱ0 0 cmol

根据方程式可知：4 mol SO3相当于4mol SO2和2mol O2，故c=4 mol．

故答案为：c=4；

（2）2SO2+O22SO3

Ⅰ4mol 2mol 0

Ⅱa b c

当SO2和SO3的物质的量之和为4 mol时，才能保证反应初始SO2的物质的量为4mol，即a+c=4mol，此时要求O22mol，那么就有b+0.5c=2mol．

满足此两条件方可使平衡与题说平衡完全相同．故答案为：a+c=4；2b+c=4；

（3）若将上述条件改为恒温、恒压，其他条件均不变，则将c转化到左边只要与原来成比例就可以，即=，当①若a=0，b=0，则c=任意值，故答案为：任意值；②a、b、c取值必须满足的一般条件为a=2b；故答案为：a=2b．

解析

解：设起始时4molSO2和2molO2为Ⅰ状态，其它条件为Ⅱ状态，温度不变，体积不变时，

根据改变起始加入量情况，则只要通过可逆反应的化学计量数比换算（极限假设转换）成反应方程式左（或右）的同一边物质的物质的量与原平衡相同即可．利用方程式求解：

（1）2SO2+O22SO3

Ⅰ4mol 2mol 0

Ⅱ0 0 cmol

根据方程式可知：4 mol SO3相当于4mol SO2和2mol O2，故c=4 mol．

故答案为：c=4；

（2）2SO2+O22SO3

Ⅰ4mol 2mol 0

Ⅱa b c

当SO2和SO3的物质的量之和为4 mol时，才能保证反应初始SO2的物质的量为4mol，即a+c=4mol，此时要求O22mol，那么就有b+0.5c=2mol．

满足此两条件方可使平衡与题说平衡完全相同．故答案为：a+c=4；2b+c=4；

（3）若将上述条件改为恒温、恒压，其他条件均不变，则将c转化到左边只要与原来成比例就可以，即=，当①若a=0，b=0，则c=任意值，故答案为：任意值；②a、b、c取值必须满足的一般条件为a=2b；故答案为：a=2b．

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题型：单选题

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单选题

当温度不变的情况下，有反应：2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g），△H＜0．现将2mol A和2mol B充入体积为V的甲容器，将2mol C和6mol D充入乙容器并使乙容器在反应开始前体积为2V（如图1）．关于两容器中反应的说法正确的是（　　）

A甲容器中的反应先达到化学平衡状态

B两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同

C两容器达平衡后升高相同的温度，两容器中物质D的体积分数随温度变化如图2所示

D在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的3倍

正确答案

B

解析

解：A、虽然等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，但是该反应一个是从正反应进行，一个从逆反应进行，所以无法判断哪个容器先达平衡，故A错误；

B、等效平衡后甲、乙容器中A、B浓度相等，反应前后气体体积不变，压强不变，所以平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，混合气体的平均相对分子质量也相同，故B正确；

C、△H＜0，该反应是放热反应，两容器中的反应均达平衡时，升高相同的温度，平衡向逆反应方向移动，物质D的体积分数随温度的升高而降低．因为平衡混合物中各组分的体积百分组成相同，所以两容器中物质D的体积分数随温度变化应该用同曲线表示，故C错误；

D、向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物质C的浓度加倍；由于乙容器是一恒压容器，向乙容器中再充入2molC和6molD，平衡后乙中物质C的浓度不变，所以向甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的2倍，故D错误；

故选B．

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题型：单选题

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单选题

在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应：2A（g）+B（g）⇌xC（g），达到平衡后，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x的值为（　　）

A只能为2

B只能为3

C可能为2，也可能为3

D无法确定

正确答案

C

解析

解：恒温恒容下，开始充入2molA和1molB与开始充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后，C的体积分数为W%，说明为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（A）=2mol、n（B）=1mol，

所以：0.6mol+1.4×=2mol，

解得x=2，

但对于反应前后气体化学计量数之和相等的反应，物质的投料等比即等效，所以x=3也是正确的，

所以x可能为2，也可能为3，

故选C．

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