- 等效平衡
- 共222题
在一定温度下，把2摩SO2和1摩O2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（摩）．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）：______．
正确答案
解：设起始时2摩SO2和1摩O2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+O2
Ⅰ2mol 1mol 0
Ⅱ0 0 cmol
根据方程式可知：2 mol SO3相当于2 mol SO2和1 mol O2，故c=2 mol．
故答案为：c=2；
（2）2SO2+O2
Ⅰ2mol 1mol 0
Ⅱ0.5mol bmol cmol
则有：0.5+c=2；b+
故答案为：b=0.25和c=1.5；
（3）2SO2+O2
Ⅰ2mol 1mol 0
Ⅱa b c
当SO2和SO3的物质的量之和为2 mol时，才能保证反应初始SO2的物质的量为2mol，即a+c=2mol，此时要求O21mol，那么就有b+0.5c=1mol．
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=2；2b+c=2．
解析
解：设起始时2摩SO2和1摩O2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+O2
Ⅰ2mol 1mol 0
Ⅱ0 0 cmol
根据方程式可知：2 mol SO3相当于2 mol SO2和1 mol O2，故c=2 mol．
故答案为：c=2；
（2）2SO2+O2
Ⅰ2mol 1mol 0
Ⅱ0.5mol bmol cmol
则有：0.5+c=2；b+
故答案为：b=0.25和c=1.5；
（3）2SO2+O2
Ⅰ2mol 1mol 0
Ⅱa b c
当SO2和SO3的物质的量之和为2 mol时，才能保证反应初始SO2的物质的量为2mol，即a+c=2mol，此时要求O21mol，那么就有b+0.5c=1mol．
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=2；2b+c=2．
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1.5molC，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的体积分数仍为a%的是（ ）
正确答案
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）=6：1，则
A.2molC相当于
B.1molB和1molC，相当于
C.2molA、1molB，n（A）：n（B）=2：1，小于6：1，则平衡后A的体积分数小于a%，故C错误；
D.3molA、0.5molB，二者的比值为6：1，则平衡后A的体积分数等于a%，故D正确．
故选D．
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%．维持容器的体积和温度不变，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的是（ ）
正确答案
解析
解：两个平衡为恒温恒容条件下的等效平衡，只要按照按化学计量数将各物质的量转化到左边，满足n（A）=2mol，n（B）=1mol即可，
A、开始加入6molC、2molD，将6molC、2molD按化学计量数转化到左边可得4molA、2molB，假如容器的容积为原容器容积的2倍，则达到平衡时各组分的浓度与原平衡相等，C的浓度为1.2 mol/L；然后将容器的容积缩小一半，相当于增大了压强，平衡向着逆向移动，则C的浓度小于1.2 mol/L，故A错误；
B、开始加入1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD，将1.5molC+0.5molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB，故等效为开始加入2molA+1molB所到达的平衡，平衡时C的浓度为1.2mol/L，故B正确；
C、开始加入1mol A+0.5molB+1.5mol C，没有D，则1.5molC不能转化到左边，故不等效为开始加入2molA、1molB所到达的平衡，故C错误；
D、开始加入4molA+2molB，假如容器的容积为原容器容积的2倍，则达到平衡时各组分的浓度与原平衡相等，C的浓度为1.2 mol/L；然后将容器的容积缩小一半，相当于增大了压强，平衡向着逆向移动，则C的浓度小于1.2 mol/L，故D错误；
故选B．
在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A（g）+B（g）⇌xC（g），达到平衡后，C的体积分数为W%．若维持容器体积和温度不变，按0.6molA、0.3molB、1.4molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数也为W%，则x值为（ ）
正确答案
解析
解：在恒温恒容下，充入2molA和1molB与充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后，C的体积分数为W%，说明两个平衡为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，应该满足：n（A）=2mol、n（B）=1mol，
则：0.6mol+
解得：x=2，
另外，对于反应前后气体的计量数之和相等的反应，物质的投料呈相同比例时也是等效平衡，所以x=3也是正确的，
所以x可能为2或3，
故选BC．
一定温度下，把2.0体积的N2和6.0体积的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，容器中发生如下反应：N2+3H2⇌2NH3．已知平衡时NH3的浓度是c mol•L-1，现按下列四种配比作为起始物质，分别充入上述容器，并保持温度不变，则达到平衡后，NH3的浓度不为c mol•L-1的是（ ）
正确答案
解析
解：A、因为压强保持不变，1.0体积的N2和3.0体积的H2与2.0体积的N2和6.0体积的H2，是等效平衡，所以两种情况下NH3的浓度相同，故A不符合题意；
B、采用极限分析法，2.0体积的N2、6.0体积的H2和4.0体积的NH3，假如完全反应生成反应物，则为4.0体积的N2、12体积的H2和题目中等比例；属于等效平衡，所以两种情况下NH3的浓度相同，故B不符合题意；
C、采用极限分析法，4.0体积的NH3和1.0体积的H2，假如完全反应生成反应物，则为2.0体积的N2、7体积的H2和题目中比例不相同，不是等效平衡，所以两种情况下NH3的浓度不相同，故C符合题意；
D、采用极限分析法，2体积NH3，假如完全反应生成反应物，则为1.0体积的N2、3体积的H2，和题目中等比例NH3，属于等效平衡，所以两种情况下NH3的浓度相同，故D不符合题意，
故选：C．
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