- 化学平衡
- 共20016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（ ）
正确答案
解析
解：2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g）
Ⅰ2mol 2mol
Ⅱ2mol 6mol
Ⅱ所加物质完全转化为A、B时，可生成4molA、4molB，与Ⅰ物质的量比值相等，
由反应2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g）可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，
则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态，体系内混合气体的百分组成相同，混合气体平均相对分子质量相同，由于容器体积相等，Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍，则达到平衡时，途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的
故选A．
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．
保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下：
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、容器乙内反应向正反应方向进行，气体总的物质的量减少，恒温恒压下，体积之比等于物质的量之比，所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小，故A正确；
B、容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始投入3molX，1molY在相同条件下达到的平衡状态，容器乙开始投入虽然也是3molX，1molY，但是保持恒压，而容器甲根据开始投入3molX，1molY在相同条件下达到的平衡状态来分析，随反应进行压强减小，容器乙所到达的平衡状态可以等效为容器甲增加压强，平衡向体积减小方向移动，即向正反应方向移动，所以n1＞n2，故B错误；
C、容器甲内反应根据有关数据无法判断反应向哪个方向进行、还是处于平衡状态，因此无法判断平衡时容器内的压强与比反应前压强大小关系，故C错误；
D、根据B中的分析可知φ2＞φ1，故D正确；
故选AD．
在恒温下，容积为2L的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2，进行合成氨反应，反应平衡时氨气浓度为0.2mol/L．若起始时加入氮气、氢气、氨气的物质的量分别为a、b、c，达到平衡时各组分的物质的量与上述平衡相同．若维持反应向正方向进行，则起始时c的取值范围是多少？
正确答案
解：若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c，达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同，为等效平衡，
若维持反应向正方向进行，开始时加入的c大于或等于0，且小于平衡浓度，平衡时氨气的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol，所以c的取值范围为0≤c＜0.4mol，
答：维持反应向正方向进行，则起始时c的取值范围是0≤c＜0.4mol．
解析
解：若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c，达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同，为等效平衡，
若维持反应向正方向进行，开始时加入的c大于或等于0，且小于平衡浓度，平衡时氨气的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol，所以c的取值范围为0≤c＜0.4mol，
答：维持反应向正方向进行，则起始时c的取值范围是0≤c＜0.4mol．
在一个体积可变的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A（气）+B（气）⇌3C（气）+D（气） 达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若维持容器温度和压强不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度不为Wmol/L的是（ ）
正确答案
解析
解：根据达到平衡时C的浓度相等可知，两个反应为恒温恒压下的等效平衡，只要按照化学计量数将各选项中各物质的物质的量转化成A和B，只要满足n（A）：n（B）=2mol：1mol=2：1即可，
A.3molC+1molD，相当于2molA、1molB，n（A）：n（B）=2：1，所以该反应与原反应是等效平衡，达到平衡时C的浓度为Wmol/L，故A错误；
B.2molA+1molB+3molC+1molD，相当于加入4mol A和2mol B，n（A）：n（B）=4mol：2mol=2：1，达到平衡时C的浓度为Wmol/L，故B错误；
C.3molC+1molD+1molB，相当于加入了2molA、2molB，n（A）：n（B）=2mol：2mol=1：1≠2：1，该反应与原反应不是等效平衡，达到平衡时C的浓度不是Wmol/L，故C正确；
D.4molA+2molB，n（A）：n（B）=4mol：2mol=2：1，该反应与原反应是等效平衡，达到平衡时C的浓度为Wmol/L，故D错误；
故选C．
已知2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-197kJ/mol．在25℃时，向恒压密闭容器中通入2molSO2和1mol O2，达到平衡时放出热量a1；若25℃时在此恒压密闭容器中只通入1molSO2和0.5molO2，达到平衡时放出热量a2．则下列关系正确的是（ ）
正确答案
解析
解：恒温恒压下，对于可逆反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），向恒压密闭容器中通入2molSO2和1mol O2与只通入1molSO2和0.5molO2互为等效平衡，达到平衡时反应物的转化率一定相等，则反应放出的热量关系为：a1=2a2；
在可逆反应的热化学方程式中，反应热是指完全转化的反应热，所以a1＜197kJ，
即：197kJ＞a1=2a2，
故选B．
扫码查看完整答案与解析