《化學(xué)反應(yīng)的限度第三課時》習(xí)題3

化學(xué)反應(yīng)的限度第三課時習(xí)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(yīng)體系，起始時加入物質(zhì)的_，而達到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)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(yīng)如果按方程式中的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量_，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。結(jié)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(yīng)：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(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2 mol、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。2對于恒溫、恒容條件下的體積不變反應(yīng)以及恒溫、恒壓的可逆反應(yīng)(無論體積可變或不變)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其_與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。結(jié)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(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下H2(g)與I2(g)的物質(zhì)的量比均為11，因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。針對練習(xí)一、恒溫、恒容下體積可變反應(yīng)的等效平衡1在恒溫、恒容的條件下，有反應(yīng)2A(g)2B(g)C(g)3D(g)，現(xiàn)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(nèi)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(nèi)混合氣體的百分組成不同C達到平衡時，途徑的反應(yīng)速率v(A)等于途徑的反應(yīng)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(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。當(dāng)此反應(yīng)進行到一定程度時，反應(yīng)中的混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的N2、H2和NH3的物質(zhì)的量(mol)。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達到平衡時，反應(yīng)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?zhí)顚懴铝锌瞻祝?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(yīng)的等效平衡3已知H2(g)I2(g)2HI(g)H0)?，F(xiàn)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(tài)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(tài)時，放出熱量c kJ，且2bc，則下列各值關(guān)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(fā)生反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，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(zhì)的量，只改變m、n數(shù)值，達到平衡時各組分的質(zhì)量分數(shù)不變，請?zhí)顚懕碇芯幪枮?1)(3)各狀態(tài)空格內(nèi)數(shù)據(jù)。編號初始狀態(tài)/mol平衡狀態(tài)NH3的物質(zhì)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(fā)生反應(yīng)4A(g)5B(g)6C(g)，當(dāng)此反應(yīng)進行到一定程度時，達到平衡狀態(tài)?，F(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A、B、C的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的關(guān)系，才能保證達到平衡時，反應(yīng)混合物中三種物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)仍跟上述平衡時完全相同，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?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(zhì)的量不同百分含量相同二、1相同百分含量濃度2物質(zhì)的量比百分含量相同并不一定相同針對練習(xí)1A【解析】該反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)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(dāng)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(yīng)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(zhuǎn)化為起始時A和B的物質(zhì)的量并與題給平衡進行對比分析：起始時物質(zhì)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(shù)增加，(A)a%，如選項、；當(dāng)n(A)n(B)1時，B的體積分數(shù)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(yīng)滿足投料相等，利用極限轉(zhuǎn)化法可將各項中物質(zhì)轉(zhuǎn)化成第一種情況中NH3的物質(zhì)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(guān)于在恒溫、恒容條件下的等效平衡問題，應(yīng)該包括兩種情況。若x等于3，則這一反應(yīng)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(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)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(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)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(shù)只與起始加入的A、B物質(zhì)的量之比有關(guān)。假設(shè)反應(yīng)都向逆反應(yīng)進行到底，按四種配比加入起始物質(zhì)，可等效轉(zhuǎn)換成起始加入A、B的物質(zhì)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(shù)為a%時，起始加入的A、B物質(zhì)的量之比為11。若平衡后A的體積分數(shù)小于a%，則起始加入A、B的物質(zhì)的量之比應(yīng)小于11。【點撥】等效平衡問題一般涉及的是氣體參加的反應(yīng)。解決問題時同學(xué)們?nèi)菀壮霈F(xiàn)下面兩個錯誤：(1)忽略了反應(yīng)條件對等效平衡的限制作用。(2)不注意反應(yīng)類型的特殊性，即等體積反應(yīng)和非等體積反應(yīng)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(guī)律進行求算，即把所加入的物質(zhì)進行換算，如換算為N2、H2的物質(zhì)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