高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題攻略 之化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(下)五、 等效平衡(含解析)
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等效平衡 【高考預(yù)測(cè)】 1.(★)等效平衡概念的建立,理解常見(jiàn)的等效平衡類(lèi)型,掌握分析平衡問(wèn)題的幾種方法 2.(★)通過(guò)對(duì)等效平衡的概念和類(lèi)型的分析,培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題、歸納規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律的能力。 1. 一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入2molA和2molB,達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí),若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是 ( ) A. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe(不參加反應(yīng)) C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3 molC 【答案】AB 【解析】本題考查了上述“定溫、定容”條件下的等效平衡規(guī)律中的第2類(lèi)等效平衡問(wèn)題。首先把各選項(xiàng)中的C都折算成A和B,再與題干相比較。選項(xiàng)A中把“2molC”完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和2/3molB”,可設(shè)想分兩步進(jìn)行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與題干中比例一致,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再移走2/3molB,會(huì)使平衡逆向移動(dòng),A的物質(zhì)的量增加(但總物質(zhì)的量減小),故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%;選項(xiàng)B中所充入的“1molHe”不能改變各組分分壓,對(duì)平衡無(wú)影響,只需分析加入“2molA、1molB”的情況即可,其分析原理與選項(xiàng)A類(lèi)似,故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)也大于a%;選項(xiàng)C中把“1molB和1molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和5/3molB”,也可假設(shè)分批加入,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再加入1/3molB,會(huì)使平衡正向移動(dòng),A的物質(zhì)的量減小(但總物質(zhì)的量增加),故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%;選項(xiàng)D中把“2molA、3molB和3 molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4molA和4molB”,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。 2. 向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO+H2O(g)CO2+H2。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變,起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中,達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是( ) A.0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2 B.1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2 C.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2 D.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2 【答案】B 【解析】 這是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),加入CO和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí),即為等效平衡,CO的體積分?jǐn)?shù)為x,由此可知A、D中CO的體積分?jǐn)?shù)為x;B中相當(dāng)于加入2 mol CO和2 mol H2O(g),即相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上再加1 mol CO,所以CO體積分?jǐn)?shù)大于x;C相當(dāng)于加入0.9 mol CO和1.9 mol H2O(g),即相當(dāng)于在0.9 mol CO和1.8 mol H2O(g)的基礎(chǔ)上(與原平衡等效)再加入0.1 mol H2O(g),所以CO的體積分?jǐn)?shù)小于x。 【典例探究】 1.在一定溫度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容積的密閉容器里,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3,當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿(mǎn)足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。 請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白: (1) 若a=0,b=0,則c=________mol。 (2)若a=0.5 mol,則b=_____mol和c=_____mol。 (3) a、b、c取值必須滿(mǎn)足的一般條件是(請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示,其中一個(gè)只含a和c,另一個(gè)只含b和c)________________________。 【知識(shí)梳理】 一. 等效平衡概念 化學(xué)平衡狀態(tài)與條件息息相關(guān),而與建立平衡的 途徑無(wú)關(guān)。對(duì)于同一可逆反應(yīng),在一定條件(恒溫恒 容或恒溫恒壓)下,以不同投料方式(即從正反應(yīng)、 逆反應(yīng)或從中間狀態(tài)開(kāi)始)進(jìn)行反應(yīng),只要達(dá)到平衡 時(shí)相同組分在各混合物中的百分?jǐn)?shù)(體積、物質(zhì)的量 或質(zhì)量分?jǐn)?shù))相等,這樣的化學(xué)平衡即互稱(chēng)為等效平衡。切記的是組分的百分?jǐn)?shù)相同,包括體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量百分?jǐn)?shù),而不僅僅是指濃度相同,因?yàn)橥唤M分百分?jǐn)?shù)相同時(shí)其濃度不一定相等。 二、等效平衡規(guī)律 規(guī)律Ⅰ:恒溫恒容條件下 1. 恒溫恒容時(shí),對(duì)一般的可逆反應(yīng),不同的投 料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中計(jì)量系數(shù)比換算到同一邊時(shí),反應(yīng)物(或生成物)中同一組分的物質(zhì)的量完全相同,則互為等效平衡。此時(shí)一般不考慮反應(yīng)本身的特點(diǎn),計(jì)算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分要完全相同。 2.在一恒溫、恒容的密閉容器中有如下平衡:H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始濃度均是0.10 molL-1,達(dá)到平衡時(shí)HI的濃度為0.16 molL-1。若H2和I2的起始濃度均變?yōu)?.20 molL-1,則平衡時(shí)H2的濃度是( ) A.0.16 molL-1 B.0.08 molL-1 C.0.04 molL-1 D.0.02 molL-1 3. Ⅰ. 恒溫、恒壓下,在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g) C(g) ⑴ 若開(kāi)始時(shí)放入1molA和1molB,到達(dá)平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為 mol。 ⑵ 若開(kāi)始時(shí)放入3molA和3 molB,到達(dá)平衡后,生成C的物質(zhì)的量為 mol。 ⑶ 若開(kāi)始時(shí)放入xmolA、2 molB和1molC,到達(dá)平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol,則x = mol,y = mol 平衡時(shí),B的物質(zhì)的量 (選填一個(gè)編號(hào))。 (甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (?。┛赡艽笥冢扔诨蛐∮?mol 作出判斷的理由是 。 ⑷ 若在⑶的平衡混合物中再加入3molC,待再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。 Ⅱ. 若維持溫度不變,在一個(gè)與⑴反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。 ⑸ 開(kāi)始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與⑴小題中的a進(jìn)行比較 (選填一個(gè)編號(hào))。 (甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比較a和b的大小 作出此判斷的理由是 。 2. 恒溫恒容時(shí),對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中計(jì)量系數(shù)比換算到同一邊時(shí),只要反應(yīng)物(或生成物)中各組分的物質(zhì)的量的比例相同,即互為等效平衡。此時(shí)的反應(yīng)特點(diǎn)是無(wú)體積變化,計(jì)算的關(guān)鍵是換算到同一邊后各組分只需要物質(zhì)的量之比相同即可。 如: 規(guī)律Ⅱ:恒溫恒壓條件下: 在恒溫恒壓時(shí),可逆反應(yīng)以不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng),如果根據(jù)化學(xué)方程式中計(jì)量系數(shù)比換算到同一邊時(shí),只要反應(yīng)物(或生成物)中各組分的物質(zhì)的量的比例相同,即互為等效平衡。此時(shí)計(jì)算的關(guān)鍵是換算到一邊后只需比例相同即可,并對(duì)反應(yīng)特點(diǎn)沒(méi)有要求。在具體分析中亦有兩種情況需要注意: 如: 1. 【答案】(1)2 (2)0.25 1.5 (3)a+c=2,b+c=1 【解析】 解析:2SO2+O22SO3是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng),它在定溫、定容下由2 mol SO2、1 mol O2、0 mol SO3建立起了化學(xué)平衡狀態(tài)。若要在同溫、同容且容積固定、n(SO2)為a mol、n(O2)為b mol、n(SO3)為c mol的條件下,建立起與上述相同的化學(xué)平衡狀態(tài),也就是下述五種不同情況均能建立起相同的化學(xué)平衡狀態(tài): ①2SO2+O22SO3 ④2SO2+O22SO3 2 mol 1 mol 0 (a+c) (b+) 0 ②2SO2+O22SO3?、?SO2+O22SO3 0 0 2 mol 0 0 (c+a)或 (c+2b) ③2SO2+O22SO3 (a∶b=2∶1) a b c 由②⑤知,a=0、b=0、c=2; 由①④知a+c=2、b+=1, 若a=0.5,則c=1.5,b=0.25。 2.【答案】C 3. 【答案】⑴(1-a) ⑵3a ⑶2 3-3a (丁)理由若3a>1,B的物質(zhì)的量小于2mol;若3a=1,則B的物質(zhì)的量等于2mol;若3a<1,則B的物質(zhì)的量大于2mol。 ⑷a/(2-a) ⑸(乙)因?yàn)棰尚☆}中容器的容積不變,而⑴中容器的容積縮小,所以⑸小題的容器中的壓力小于⑴小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng),故反應(yīng)達(dá)到平衡后a>b。 【解析】本題綜合考查了恒容和恒壓兩種情況下的等效平衡。Ⅰ中的后三問(wèn)都是考查恒溫、恒壓下的等效平衡。 Ⅰ、⑴由反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)知,反應(yīng)到達(dá)平衡后,若有amol的C生成,則必有amol的A消耗,此時(shí)剩余A的物質(zhì)的量為(1-a)mol。 ⑵起始量改為3molA和3 molB,相當(dāng)于3個(gè)1molA和1molB,或理解為需將容器擴(kuò)大為原來(lái)的3倍,才可保持恒溫、恒壓。根據(jù)第⑴問(wèn)答案,C的物質(zhì)的量為3amol。因而可確定,在定溫定壓的條件下起始量為3molA、 3molB和0molC與1molA 、1molB和0molC為等效平衡。所以這兩種狀態(tài)達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)一定相同,因而狀態(tài)⑵下,A、B、C的物質(zhì)的量都是狀態(tài)⑴下的3倍。 ⑶將狀態(tài)⑶與狀態(tài)⑵看成是等效平衡,把xmolA、2 molB和1molC全部轉(zhuǎn)換成反應(yīng)物,為(x+1)molA、3molB、0molC,故可求出x=2mol,平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量與狀態(tài)⑵相同,故反應(yīng)后A的物質(zhì)的量y=(3-3a)mol,B的物質(zhì)的量為(3-3a)mol,而(3-3a)與2大小比較,完全取決于a的數(shù)值。若a>1/3,則n(B)<2mol;若a=1/3,則n(B)=2mol;若a<1/3,則n(B) >2mol,故答案為“丁”。 ⑷根據(jù)化學(xué)方程式,狀態(tài)⑶中,2molA、2molB和1molC等效于3molA、 3molB和0molC,在此平衡混合氣體中再加入3molC,相當(dāng)于6molA、 6molB和0molC,達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是多少,根據(jù)上述規(guī)律,應(yīng)與1molA、1molB和0molC中的C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同。 A(g) + B(g) C(g) 起始量: 1mol 1mol 0mol 平衡量: 1-amol 1-amol amol 故C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a/(2-a)。 Ⅱ是考查恒溫、恒容下的等效平衡。 ⑸因此時(shí)容器的容積不變,而⑴中容器的容積縮小,⑸小題中容器相當(dāng)于在⑴的基礎(chǔ)上減小壓力,使所給平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故反應(yīng)達(dá)到平衡后a>b,故答案為(乙)。 1. 在體積、溫度都相同的條件下,反應(yīng)2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)分別從下列兩條途徑建立平衡: Ⅰ. A、B的起始物質(zhì)的量均為2 mol; Ⅱ. C、D的起始物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol。 以下敘述中不正確的是 ( ) A.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí),體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同 B.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí),體系內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相同 C.達(dá)平衡時(shí),Ⅰ途徑的反應(yīng)速率vA等于Ⅱ途徑的反應(yīng)速率vA D.達(dá)平衡時(shí),Ⅰ途徑所得混合氣體的密度為Ⅱ途徑所得混合氣體密度的 2.某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí),A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變,對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整,可使平衡右移的是( ) A.均減半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均減小1 mol 3. 將一定量的氨基甲酸銨固體置于某容積恒定的真空容器中,發(fā)生反應(yīng):H2NCOONH4(s)2NH3(g)+ CO2(g),在不同溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示。下列說(shuō)法正確的是 ( ) 溫度 平衡濃度(molL-1) c(NH3) c(CO2) T1 0.1 T2 0.1 A.若T2>T1,則該反應(yīng)的ΔH<0 B.向容器中充入N2,H2NCOONH4質(zhì)量增加 C.NH3體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡 D.T1、T2時(shí),轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4的物質(zhì)的量Δn(T2)=2Δn(T1) 4. 一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)充入2molA和2molB,達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí),若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是 ( ) A. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe(不參加反應(yīng)) C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3 molC 5. 相同溫度下,容積相同的甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng): 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJmol-1。 實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表: 容器 起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol SO2 O2 SO3 Ar 達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化 甲 2 1 0 0 放出熱量:Q1 乙 1.8 0.9 0.2 0 放出熱量:Q2 丙 1.8 0.9 0.2 0.1 放出熱量:Q3 下列敘述正確的是 ( ) A.Q1=Q2=Q3=197 kJ B.達(dá)到平衡時(shí),丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大 C.甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等 D.若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1,則ΔH1>-197 kJmol-1 6. 在相同溫度下,體積均為1 L的四個(gè)密閉容器中,保持溫度和容積不變,以四種不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJmol-1)。 容器 甲 乙 丙 丁 起始投料量 2 mol SO2+1 mol O2 1 mol SO2+0.5 mol O2 2 mol SO3 2 mol SO2+2 mol O2 反應(yīng)放出或吸收的熱量(kJ) a b c d 平衡時(shí)c(SO3) (molL-1) e f g h 下列關(guān)系正確的是 ( ) A.a(chǎn)=c;e=g B.a(chǎn)>2b;e>2f C.a(chǎn)>d;e>h D.c+98.3e>196.6 7. 某溫度下向1L密閉容器中充入1mol N2和3 mol H2,使反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)平衡,平衡混合氣中N2、H2、NH3的濃度分別為M、N、G(mol/L).如果溫度不變,只改變初始物質(zhì)的加入量,要求M、N、G保持不變,則N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足的條件是: ① 若x=0,y=0,則z= ; ② 若x=0.75 mol,則y= ,z= ; ③ x、y、z取值必須滿(mǎn)足的一般條件是(用含x、y、z方程表示,其中一個(gè)含x、z,另一 個(gè)含y、z) 。 若將上述條件改為恒溫、恒壓,其它均不變,則 a.若x=0,y=0,則z= ; b.若x=0.75 mol,則y= ,z= ; c.x、y、z取值必須滿(mǎn)足的一般條件是 。 8.在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g),已知加入1 mol A和3 mol B,且達(dá)到平衡后,生成a mol C。 (1) 達(dá)到平衡時(shí),C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是________(用字母a表示)。 (2) 在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B,達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量為_(kāi)_______ mol(用字母a表示),此時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3) 在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣體中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則還應(yīng)加入C________ mol。 9. 在T ℃條件下,向1 L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)a Z(g)+W(g) ΔH=-Q kJmol-1(Q>0,a為正整數(shù))。 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,反應(yīng)放出的熱量為Q1 kJ,物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率為α;若平衡后再升高溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,則 (1) 化學(xué)計(jì)量數(shù)a的值為_(kāi)_______。 (2)下列說(shuō)法中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。 A.容器內(nèi)壓強(qiáng)一定 B.容器內(nèi)氣體的密度一定 C.容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定 (3) 溫度維持T ℃不變,若起始時(shí)向容器M中加入的物質(zhì)的量如下列各項(xiàng),則反應(yīng)達(dá)到平衡后放出的熱量仍為Q1 kJ的是________(稀有氣體不參與反應(yīng))。 A.2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar B.a(chǎn) mol Z、1 mol W C.1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D.2 mol X、1 mol Y、1 mol Z (4) 溫度維持T ℃不變,若起始時(shí)向容器M中加入4 mol X和6 mol Y,若達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小了10%,則反應(yīng)中放出的熱量為_(kāi)_______kJ。 (5) 溫度維持T ℃不變,若在一個(gè)和原容器體積相等的恒壓容器N 中,加入2 mol X和1 mol Y發(fā)生如上反應(yīng)并達(dá)平衡,則________(選填M或N)容器中的反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),容器中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)M________N(選填>、<、=符號(hào))。 (6) 已知:該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表: 溫度/℃ 200 250 300 350 平衡常數(shù)K 9.94 5.2 1 0.5 若在某溫度下,2 mol X和1 mol Y在容器M中反應(yīng)達(dá)平衡, X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則該溫___℃。 1. 【答案】 C 【解析】 途徑Ⅱ中2 mol C和6 mol D按方程式轉(zhuǎn)化為A、B,相當(dāng)于4 mol A和4 mol B,該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng),故在恒溫、恒容條件下,途徑Ⅰ和途徑Ⅱ?qū)⒔⒌刃胶猓珹、B均正確;因?yàn)橥緩舰蜻_(dá)平衡時(shí)各組分的濃度為途徑Ⅰ的兩倍,達(dá)平衡時(shí)途徑Ⅰ的反應(yīng)速率vA小于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率vA,C錯(cuò)誤。 2. 【答案】 C 3.【答案】D 【解析】無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),NH3的體積分?jǐn)?shù)都是,故C錯(cuò)誤;T2時(shí)c(NH3)、c(CO2)都是T1時(shí)的2倍,容器的容積又恒定不變,所以T2時(shí)轉(zhuǎn)化的H2NCOONH4是T1時(shí)的2倍,D正確。 4.【答案】AB 【解析】本題考查了上述“定溫、定容”條件下的等效平衡規(guī)律中的第2類(lèi)等效平衡問(wèn)題。首先把各選項(xiàng)中的C都折算成A和B,再與題干相比較。選項(xiàng)A中把“2molC”完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和2/3molB”,可設(shè)想分兩步進(jìn)行,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與題干中比例一致,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再移走2/3molB,會(huì)使平衡逆向移動(dòng),A的物質(zhì)的量增加(但總物質(zhì)的量減小),故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%;選項(xiàng)B中所充入的“1molHe”不能改變各組分分壓,對(duì)平衡無(wú)影響,只需分析加入“2molA、1molB”的情況即可,其分析原理與選項(xiàng)A類(lèi)似,故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)也大于a%;選項(xiàng)C中把“1molB和1molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和5/3molB”,也可假設(shè)分批加入,第一次先加入4/3molA和4/3molB,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,第二次再加入1/3molB,會(huì)使平衡正向移動(dòng),A的物質(zhì)的量減小(但總物質(zhì)的量增加),故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%;選項(xiàng)D中把“2molA、3molB和3 molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4molA和4molB”,與原平衡等效,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。故符合題意的為AB。 5. 【答案】C 【解析】A項(xiàng),Q1>Q2=Q3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),甲、乙、丙等效平衡,SO2的體積分?jǐn)?shù)相等,錯(cuò)誤;C項(xiàng),由于溫度一樣,甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,正確;D項(xiàng),SO3(g)―→SO3(s)放出熱量,所以ΔH1<-197 kJmol-1,錯(cuò)誤。 6. 【答案】B 2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6 kJmol-1 2 196.6 e a 解得a=98.3e,由選項(xiàng)A解析可知,a+c=196.6,即98.3e+c=196.6,不正確。 7. 【答案】①z=2 mol ②y=2.25( mol),z=0.5 mol ③ 【解析】因2 mol NH3完全分解時(shí)可得到1 mol N2、3 mol H2,故向同一容器中加入2 mol NH3與加入l mol N2、3 mol H2的混合氣的起始濃度狀態(tài)完全相同。 ①z=0,y=0時(shí),N2、H2的物質(zhì)的量為0,z=2 mol. ②z=0.75 mol可認(rèn)為是N2有0.25 mol已反應(yīng)掉,同時(shí)消耗H2為0.75 mol,生成NH3 為0.5 mol,故而y=3-0.75=2.25( mol),z=0.5 mol。 ③依上述思路知,生成z mol NH3時(shí)必消耗mol N2, mol H2,故而 如上述條件改為恒溫、恒壓,其它均不變時(shí),只要n(N2)︰n(H2)=1︰3,n(NH3)為任意 值,均是同一平衡狀態(tài),故而 a.z=0,y=0時(shí),z為任意值. b. z=0.75(mol)時(shí),y=0.75 3=2.25(mol),z為任意值。 c.x︰y=1︰3,即y=3x時(shí)z為任意值. 8. 【答案】:(1) (2)2a 不變 (3)6 【解析】(1)由于該反應(yīng)是等體積反應(yīng),n總=n平=4 mol,==。 (2)物質(zhì)按比例增多,相當(dāng)于對(duì)體系加壓,平衡不移動(dòng),故質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變。 (3)根據(jù)等效平衡原理,設(shè)還應(yīng)加入C x mol,則 (2+)∶(8+x)=1∶3, 解得x=6。 9. 【答案】(1)1 (2)AC (3)A (4)Q (5)N?。尽?6)350 【解析】(1)由于反應(yīng)物和生成物均為氣體,氣體的總質(zhì)量不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,說(shuō)明平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng),因此a等于1。(2)恒容,且是反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),故壓強(qiáng)不變,可以作為平衡的標(biāo)志,A正確;由于反應(yīng)物和生成物均為氣體,氣體的總質(zhì)量固定,容器體積固定,所以密度一定,B、D錯(cuò)誤;C項(xiàng)中Z分子數(shù)一定,說(shuō)明平衡不移動(dòng),正確。(3)A項(xiàng),充入“惰性氣體”,不影響平衡的移動(dòng),符合,正確;B項(xiàng),從逆反應(yīng)方向建立平衡,需要吸收能量,錯(cuò)誤;C項(xiàng),不能確定平衡建立的方向,若逆向建立平衡,則吸熱,若正向建立平衡,則Q2<Q1,錯(cuò)誤;D項(xiàng),增加Z的量,相當(dāng)于平衡逆向移動(dòng),放出熱量少,錯(cuò)誤。(4)壓強(qiáng)減少10%,說(shuō)明氣體的總物質(zhì)的量減少10%,即1 mol,由2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g),可知當(dāng)有2 mol X反應(yīng)時(shí),氣體的總物質(zhì)的量減少1 mol,說(shuō)明有2 mol X參加反應(yīng),則放出熱量為Q kJ。(5)由于這是氣體體積減小的反應(yīng),所以恒壓條件下,氣體的體積減小,相對(duì)于原平衡,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動(dòng),X的體積分?jǐn)?shù)減小?;瘜W(xué)反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡。(6)由題X的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)c(X)=1 mol L-1,c(Y)=0.5 molL-1,c(Z)=c(W)=0.5 molL-1,K==0.5,則溫度為350 ℃。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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