化学平衡
1．可逆反应①X(g)＋2Y(g)2Z(g) ②2M(g)N(g)＋P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密闭隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示（隔板两侧反应室温度相同）。下列判断正确的是（）
1molX
2molY
2molM
反应开始
X Y Z M N P
平衡（II）
2.6
X Y Z
平衡（I）
2.8
恒温降温
M N P
隔板隔板隔板
1 2 3 4 5
A．反应①的正反应是吸热反应
B．达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14：15
C．达平衡(I)时X的转化率为5/11
D．在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数相同
2．相同温度下，容积均恒为 2 L的甲、乙、丙3个密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ·mol-l。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
下列叙述正确的是（）
A．Q1>Q3>Q2 =78.8 kJ
B．三个容器中反应的平衡常数均为K=2
C．甲中反应达到平衡时，若升高温度，则SO2的转化率将大于50%
D．若乙容器中的反应经t min达到平衡，则0~tmin内，v(O2)=
1
5t
mol/(L·min)
3．一定温度下，有可逆反应：2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g) ΔH＜0。现将2molA和2molB 充入体积为V的甲容器，将2molC和6molD充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为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
C．两容器中的反应均达平衡时，平衡混合物中各组份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
D．在甲容器中再充入2molA和2molB，平衡后甲中物质C的浓度与乙中物质C的浓度相等
4．一定温度下可逆反应：A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g) △H＜0。现将1 mol A和2 mol B 加入甲容器中，将4 mol C和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。下列说法正确的是（）
A．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大B．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
C．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中
反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）
D．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
5．一定温度下，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2 mol A和2 mol B，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的体积分数大于a%的是（）
A．2.5mol C
B．2 mol A、1 mol B和10 mol He（不参加反应）
C．1.5 mol B和1.5 mol C
D．2 mol A、3 mol B和3 mol C
6．已知2SO2(g)＋O2 (g) 2SO3(g)，△H1=－414KJ·mol-1，向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3；恒温、恒容下反应达平衡时，三个密闭容器中下列关系一定正确的是（）A．容器内压强p：p甲＝p丙＞2p乙
B．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙
C．SO3的质量m：m甲＝m丙＞2m乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙
7．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=-92．4kJ/mol）容器甲乙丙
反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3
NH3的浓度（mol·L-1）c1c2c3
反应的能量变化放出akJ 吸收bkJ 吸收ckJ
体系压强（Pa）p1p2p3
反应物转化率α1α2α3
下列说法正确的是（）
A．2 c1＞c3B．a＋b＝92．4 C．2 p1＜p3D．α1＋α2＞1
8．氯酸钾和亚硫酸氢钾能发生氧化还原反应：ClO3－＋HSO3－→SO42－＋Cl－＋H+（未配平）。
已知该反应的速率随c(H+)的增大而加快。下列为用ClO3－在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应V﹣t图。下列说法中不正确的是（）
A．反应开始时速率增大可能是c(H+)所致
B．纵坐标为V(H+)的V﹣t曲线与图中曲线完全重合
C．后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小
D．图中阴影部分“面积”可以表示t1﹣t2时间为c(Cl﹣)增加
9．相同温度下，在体积相等的三个密闭容器甲、乙、丙中发生可逆反应：N 2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)△H＝－92.4 kJ/mol。其中甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器、丙为恒容绝热容器；实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
容器编号起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应中的能量变化N2H2NH3
① 1 3 0 放出热量a kJ
② 1 3 0 放出热量b kJ
③ 2 6 0 放出热量c kJ 下列叙述正确的是（）
A．N2的转化率：丙是甲的二倍
B．三个容器内反应的平衡常数：甲=乙>丙
C．达平衡时氨气的体积分数：甲>乙>丙
D．放出热量关系：b < a < 92.4
10．某温度下，反应2A(g) B(g)(正反应为吸热反应)在密闭容器中达到平衡，平衡后c(A)/c(B)＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c(A)/c(B)＝b，下列叙述正确的是（）
A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a B．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂 C．若其他条件不变，升高温度，则有a D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>b 11．可逆反应①X(g)+2Y(g) 2Z(g)、②2M(g) N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行, 反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示： 下列判断正确的是（） A．在平衡(I)和平衡(Ⅱ)中, M的体积分数相等 B．达平衡(I)时，X的转化率为5 11 C．达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15 D．反应①的正反应是吸热反应 12．目前工业合成氨的原理是N 2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝一93.0 kJ·mol-1 （1）已知一定条件下：2N 2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g) △H＝十l 530.0 kJ·mol一1。 则氢气燃烧热的热化学方程式为。 （2）如图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。 ①表示N2浓度变化的曲线是。 ②前25 min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是。 ③在25 min末刚好平衡，则平衡常数K＝。 （3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是。 A．气体体积不再变化，则已平衡B．气体密度不再变化，尚未平衡C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动 D．平衡后．压缩容器，生成更多NH3 （4）电厂烟气脱氮的主反应①：4NH 3(g)＋6NO(l)5N2(g)＋6H2O(g) △H＜0，副反应②：2NH 3(g)＋8NO(g)5N2O(g)＋3H2O(g) △H＞0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。 请回答：在400～600 K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是，导致这种规律的原因是(任答合理的一条原因)。 （5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH3(g)+3O2＝2N2+6H2O。则负极电极反应式为。 （6）取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示。680℃时所得固体的化学式为(填字母序号)。 a．ZnO b．Zn3O(SO4)2c．ZnSO4d．ZnSO4·H2O 13．如图所示，甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动，甲中充入2 mol SO2和1 mol O2，乙中充入2 mol SO3和1 mol He，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2SO2(g)＋O 2(g)2SO3(g)，反应达到平衡后，再恢复至原温度，回答下列问题： （1）若固定隔板K，能表示甲容器中一定达到化学平衡的是 A．.甲中气体的总压强不变B．各气体的物质的量浓度不变 C．混合气体的平均摩尔质量不变D．混合气体的密度不变 E．反应速率v(SO2)=v(SO3) （2）达到平衡后隔板K是否可能处于0刻度________(填“可能”或“不可能”)。若K最终停留在0刻度左侧a处，则a一定小于________。 （3）若平衡时，K最终停留在左侧刻度1处，则甲中SO3的物质的量为________mol，乙中SO3的转化率________50%(填“>”、“<”或“＝”)，活塞F最终停留在右侧刻度______处(填下列序号：①<6②>6③＝6)。 （4）若一开始就将K、F固定，其他条件均不变，甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍，则甲、乙都达到平衡后，两容器的压强之比为P甲：P乙= 。 ? 参考答案 1．C【解析】试题分析：A、降温由平衡（Ⅰ）向平衡（Ⅱ）移动，同时X、Y、Z的总物 质的量减少，说明平衡向右移动，正反应放热，A错误；B、平衡时，右边物质的量不变， 由图可以看出达平衡（Ⅰ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为：2：2.2＝10：11， B错误；C、达平衡（Ⅰ）时，右边气体的物质的量不变，仍为2mol，左右气体压强相等， 设平衡时左边气体的物质的量为xmol，则有：2：x=2.2：2.8，解得x=28/11mol，即物质的 量减少了3mol—28/11mol＝5/11mol，所以达平衡（Ⅰ）时，X的转化率为5/11，C正确； D、由平衡（Ⅰ）到平衡（Ⅱ），化学反应②发生移动，M的体积分数不会相等的，D错误， 答案选C。考点：考查平衡状态的有关计算 2．D【解析】试题分析：A.综合考虑甲乙丙三个容器均容积恒定，则可达等效平衡，Ar不 影响平衡状态，而甲从正反应开始，乙和丙同时从正逆反应方向开始，所以放出的热量 Q1>Q2=Q3=78.8kJ，A项错误；B.结合乙容器中放出的热量，计算得反应的SO2为0.8mol， 2SO2（g）+ O2（g）2SO3（g） 起始量（mol） 1.8 0.9 0.2 变化量（mol）0.8 0.4 0.8 平衡量（mol） 1.0 0.5 1.0 由化学平衡常数的表达式：K=c2（SO3）/c(O2)×c2（SO2）=4，B项错误；C.达平衡时甲中 SO2的转化率为50%，因为反应放热，当升高温度时，平衡向逆反应方向移动，其转化率减 小C项错误；D. 若乙容器中的反应经tmin达到平衡，则0—tmin内，v（O2）=1/5tmol/（L·min）， D项正确；答案选D。考点：考查化学平衡状态、平衡常数、转化率、等效平衡。 3．C【解析】试题分析：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，A错误；B、 △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，B错误；C、 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，C正确；D、 向甲容器中再充入2molA和2molB，等效为在甲中平衡基础上，增大1倍压强，体积缩小 一倍，平衡不移动，反应物转化率不变，平衡后甲中物质C的浓度加倍，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， D错误；答案选C。考点：考查化学平衡建立的过程。 4．AC【解析】 5．A、B【解析】A正确，该反应为等体积反应，在恒温恒容的条件下，投料量成比例达平衡时即为等效平衡，平衡后各组分的百分含量相同；所以，加入2.5mol C与加入3mol C互为等效平衡，而3molC又相当于加入2molA和1molB；起始时加入2 mol A和2 mol B与加入1 mol A和1 mol B互为等效平衡，所以，当再加入1molA时，平衡后A的体积分数大于a%；B正确，10 mol He为无气体，不影响平衡移动，所以2 mol A、1 mol B和10 mol He 相当于加入2 mol A、1 mol B，其理由与A一样；C错，1.5 mol B和1.5 mol C相当于加入1 mol A和2 mol B，而开始时充入2 mol A和2 mol B与开始时充入1 mol A和1 mol B互为等效平衡，则加入1 mol A和2 mol B，又相当于在开始时充入1 mol A和1 mol B基础再加入1 mol B，则平衡时A的体积分数小于a%；D错，2 mol A、3 mol B和3 mol C相当于加入4 mol A和4 mol B与开始时充入2 mol A和2 mol B互为等效平衡，即平衡后A的体积分数为a% 6．C【解析】试题分析：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，平衡时对应个组分的物质的量相等，A、甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，所以压强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，则P甲=P丙＜2P乙，错误； B、甲和乙两容器中，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，所以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=2：1，错误； C、甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，所以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，平衡正向移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，则m甲=m丙＞2m乙，正确； D、甲与丙为等效平衡，平衡时各组分的物质的量相等，故Q甲+G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，错误。 考点：考查等效平衡 7．B【解析】试题分析：A、甲、丙相比较，把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下，体积受到了压缩，原反应正向气体体积减少，因此2c1＜c3，A错误；B、甲乙平衡状态相同，不同的是反应的起始方向不同，在此过程中乙吸收的热量相当于甲完全转化需再放出的热 量，故a+b=92．4，B正确；C、比较丙可知，丙中氨气的物质的量为乙的2倍，但加压平衡向生产氨气的方向移动，故2p2＞p3，由于甲乙平衡等效，则2p1＞p3，C错误；D、甲乙处于相同的平衡状态，则a1+a2=1，D错误，答案选B。【考点定位】本题主要是考查等效平衡的应用。【名师点晴】所谓等效平衡是指外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是：进行等效转化——边倒法，即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量，与题干所给起始投料情况比较。等效平衡一般有三种类型：I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△n≠0的体系）：等效转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△n＝0的体系）：等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。解答该类型试题的关键是分清类别，用相应的方法求解即可。 8．B【解析】试题分析：A、反应开始反应速率增大可能是反应放热造成的，不选A；B、根据反应ClO3﹣+3HSO3﹣=3SO42﹣+Cl﹣+3H+分析，反应中消耗氯酸根离子的物质的量与生成氢离子的物质的量不相等，所以纵坐标改为氢离子，不可能重合，错误，选B；C、后期随着反应进行物质的浓度减小，反应速率减慢，正确，不选C；D、阴影部分的面积为氯酸根离子的物质的量浓度变化，等于氯离子物质的量浓度变化，正确，不选D。 考点：速率-时间图像分析 9．B【解析】试题分析：A．正方应放热，丙为恒容绝热容器，则丙中温度高于甲，温度高不利于氨气的转化，则N2的转化率丙小于甲，A错误；B．平衡常数只与温度有关系，则甲=乙。丙为恒容绝热容器，则丙中温度高于甲，温度高不利于氨气的转化，平衡常数减小，所以三个容器内反应的平衡常数：甲=乙>丙，B正确；C．正方应是放热的体积减小的可逆反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，这说明乙中反应物的转化率高。丙为恒容绝热容器，则丙中温度高于甲，温度高不利于氨气的转化，则达平衡时氨气的体积分数：乙>甲>丙，C错误；D．正方应是放热的体积减小的可逆反应，甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器，这说明乙中反应物的转化率高，所以放出热量关系：a < b < 92.4，D错误，答案选B。考点：考查外界条件对平衡状态的影响、平衡状态计算 10．B【解析】试题分析：A、温度不变，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，气体压强增大，平衡正向移动，则B的浓度增大，A浓度减小，所以c(A)/c(B)值减小，a>b， 错误；B 、若a=b ，说明平衡未移动，所以改变的条件是使用了催化剂，正确；C 、其他条件不变，升高温度，则平衡正向移动，A 浓度减小，B 浓度增大，c(A)/c(B)值减小，a>b ，错误；D 、若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则容器体积增大，相当于体系减小压强， A 、 B 的浓度都减小，但平衡逆向移动，B 的浓度减少的更多，所以c(A)/c(B)增大，a 11．B 【解析】试题分析：A 、所有的化学反应不是吸热反应就是放热反应，温度改变，反应②的平衡将改变，M 的体积分数也将改变，错误；B 、由图可以看出达平衡（I ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为；2/2.2＝10/11同理可以计算出达平衡（I ）时反应①中气体的物质的量是2×2.8/2.2＝28/11 mol ，即物质的量减少了3－2.8/11 ＝ 5/11 mol ，所以达平衡（I ）时，X 的转化率为5/11，正确；C 、由图可以看出达平衡（I ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为；2/2.2＝10/11，错误；D 、降低温度，平衡向右移动，所以反应①的正反应是放热反应，错误。考点：化学平衡。 12．（1）1/2O 2(g)＋H 2()g ＝H 2O(l) △H ＝—286kJ/mol(2分) （2）①C(1分) ②0．12 mol ·L -·min -(2分) ③22mol 27 4-?L (2分) （3）AD(2分) （4）随温度升高，N 2的含量降低(1分) 主反应为放热反应．升温使主反应的平衡左移(或副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH 3和NO 的浓度，使主反应的平衡左移)(1分)（5）2NH 3 +6OH 一+6e —＝N 2+5H 2O(2分) （6）b(2分) 【解析】试题分析：（1）已知反应：①2N 2(g)＋6H 2O(l) 4NH 3(g)＋3O 2(g) △H ＝+l530.0kJ·mol 一1，②N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g) △H ＝一93．0kJ·mol -，则根据盖斯定律可知（②×2—①）÷6即得到氢气燃烧热的热化学方程式为1/2O 2(g)＋H 2()g ＝H 2O(l) △H ＝—286kJ/mol 。 （2）①根据图像可知反应进行到25min 时曲线A 减少了6mol/L —3mol/L ＝3mol/L ，C 减少了2.0mol/L —1.0mol/L ＝1.0mol/L ，因此根据方程式可知表示N 2浓度变化的曲线是C 。 ②前25 min 内，氢气浓度减少了3mol/L ，则用H 2浓度变化表示的化学反应速率是3mol/L ÷25min ＝0.12 mol ·L -·min -。 ③在25 min 末刚好平衡，此时氮气、氢气和氨气的浓度分别是1.0mol/L 、3mol/L 、2mol/L ，由于化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反 应物浓度的幂之积的比值，所以平衡常数K ＝32312?＝22mol 27 4-?L 。 （3）A．正方应是体积减少的可逆反应，因此在恒温恒压下气体体积不再变化时已平衡，A 正确；B．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量始终不变，但容器容积是变化的，所以密度是变化的，因此气体密度不再变化是反应达到平衡，B错误；C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，容器容积增加，浓度降低，平衡向逆反应方向移动，C错误；D．平衡后，压缩容器，压强增大，平衡向正反应方向进行，因此生成更多NH3，D正确，答案选AD。 （4）由于主反应为放热反应，升高温度使主反应的平衡左移(或副反应为吸热反应，升高温度使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO的浓度，使主反应的平衡左移)，N2的含量降低。（5）原电池中负极失去电子，则根据方程式可知氨气在负极通入，电解质溶液显碱性，则负极电极反应式为2NH3 +6OH一+6e—＝N2+5H2O。 （6）28．70 g ZnSO4·7H2O的物质的量是28.7g÷287g/mol＝0.1mol，其中结晶水的质量是0.7mol×18g/mol＝12.6g。B点固体质量减少28.7g—16.10g＝12.6g，所以B点物质是ZnSO4，则680℃时所得固体的化学式为Zn3O(SO4)2。或者由Zn元素守恒可知，生成ZnSO4?H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O（SO4）2时，物质的量均为0.1mol，若得ZnSO4?H2O的质量为17.90g （100℃）；若得ZnSO4的质量为16.10g（250℃）；若得ZnO的质量为8.10g（930℃）；据此通过排除法确定680℃时所得固体的化学式为Zn3O（SO4）2，答案选b。考点：考查盖斯定律、外界条件对平衡状态影响、平衡状态计算、电化学及物质化学式计算等 13．21.（1）ABC （2）不可能 2 （3）1，>，②（4）12:17 【解析】试题分析：（1）若固定隔板K，甲容器相当于恒温恒容的容器，当各物质的物质的量（气体的总压强不变），各气体的物质的量浓度不变，混合气体的平均摩尔质量不变时达到平衡状态。而混合气体的密度不变始终不变；反应速率v(SO2) v(SO3)，没有指明是正反应速率还是逆反应速率，所以ABC正确。 （2）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），反应是气体体积减小的反应，隔板一定发生滑动，达到平衡后隔板K不可能处于0刻度；由于甲中充入2molSO2和1mol O2，反应向正反应方向移动，A中压强降低，最多能转化为2mol SO3，但是由于反应是可逆反应，所以SO3的物质的量在0-2 mol之间，所以达到平衡后，隔板K不再滑动，最终停留在左侧刻度0-2之间，故a小于2； （3）由于左右两边不考虑加入的氦气，达到的平衡是相同平衡，三氧化硫体积分数相同，“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格，左边气体减少了0.5mol，即平衡后物质的量为2.5mol， 设参加反应的二氧化硫的物质的量为2x，故2-2x+1-x+2x=2.5，则x=0.5mol， 则甲中二氧化硫的转化率为50%．生成三氧化硫物质的量为1mol； 但是对于乙来说，就不同了，如果无He，甲与乙是等效平衡，但乙的压强比甲小，则2SO3（g）?2SO2（g）+O2（g）的平衡向右移动了，故其转化率比大于50%；左边气体减少了0.5mol，右边增加物质的量大于0.5mol，F活塞右移，活塞F最终停留在右侧刻度大于6处；故答案为：1，＞，②； （3）体积固定，恒温、恒压容器中，两边达到平衡的状态相同，乙中的氦气对平衡无影响；甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍，即平衡后甲容器中气体2.4 mol，乙容器中气体3.4 mol，所以压强之比12:17。考点：化学平衡的计算；化学平衡建立的过程． 高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析 第三节化学平衡练习题 一、选择题 1．在一个密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 已知反应过程中某一时刻，SO2、O2、SO3分别是0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（） A．SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B．SO2为0.25mol/L C．SO2、SO3(g)均为0.15mol/L D．SO3(g)为0.4mol/L 2．在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（） A. C生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA，同时生成3n molB D. A、B、C的分子数之比为1:3:2 3．可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡时的标志是（） A. 混合气体密度恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等 D. I2在混合气体中体积分数不变 4．在一定温度下的定容密闭容器中，取一定量的A、B于反应容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是（） A．混合气体的压强B．混合气体的密度 C．C、D的物质的量的比值D．气体的总物质的量 5．在一真空密闭容器中，通入一定量气体A．在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g) + x C(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大为P％，若此时A的转化率为a％，下列关系正确的是（） A．若x=1，则P＞a B．若x=2，则P＜a C．若x=3，则P=a D．若x=4，则P≥a 6．密闭容器中，用等物质的量A和B发生如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A和B的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A的转化率为（） 等效平衡原理及练习 一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分X的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如，常温常压下，可逆反应： 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡，根据不同的特点和外部条件，有以下几种情况： ①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下，不论反应前后气体分子数是否发生改变，改变起始时加入物质的物质的量，根据化学方程式的化学计量数换算 化学平衡·难点讲解与习题 一、等效平衡 一、概念 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡（包括“相同的平衡状态”）。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态” 是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。 （3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。 II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题 三、例题解析 I类：在恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。 例1：在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应， 高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡 考点内容： 1、了解化学反应速度的概念，反应速度的表示方法，外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应 速度的影响。 2、了解化学反应的可逆性，理解化平学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。 3、理解勒沙特原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主，考查学生运用知识的能力。 考点一：化学反应速率与化学反应速率的影响因素 . 化学反应速率的概念及表示方法：通过计算式：v =Δc /Δt来理解其概念： ①在同一反应中，用不同的物质来表示反应速率时，数值可以相同，也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此，表示反应速率时，必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。 ②一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这段时间 内的平均速率，而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素： I. 决定因素（内因）：反应物本身的性质。 Ⅱ. 条件因素（外因）（也是我们研究的对象）： ①浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。值得 注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数； ②压强：对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。值得注意的是，如果 增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。 ③温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应 速率。 ④催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤其他因素。如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。 【例1】可逆反应A（g）+ 4B（g）C（g）+ D（g），在四种不同情况下的反 应速率如下，其中反应进行得最快的是（） A. v A==0.15mol/(L·min) B. v B==0.6 mol/(L·min) C. v C==0.4 mol/(L·min) D.v D==0.01 mol/(L·s) ［例2］某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图 所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为_________。反应开始至2 min， Z的平均反应速率为。 【例3】反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列 的改变，对化学反应速率的影响如何？ A、增加碳的量____________________________________________ B、容器的体积缩小一半________________________________________ C、保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大一倍_____________________________________ D、保持压强不变充入N2 ________________________________________ 【例4】下列关于催化剂的说法，正确的是（） A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.任何化学反应，都需要催化剂 E.电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂 化学平衡典型计算题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 化学平衡计算题 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数（浓度平衡常数）及转化率的应用 1、化学平衡常数 （1）化学平衡常数的数学表达式 （2）化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率(α)：α＝ （或质量、浓度） 反应物起始的物质的量（或质量、浓度） 反应物转化的物质的量×100％ (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时： ；恒温、恒压时：n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式（“三段式”） 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％ C 的物质的量分数：ω(C)＝ ×100％ 技巧一：三步法 三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。 例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ） A 、%1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005)(2?+b a D 、%1005) (?+a b a 技巧二：差量法 差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 化学平衡计算题求解技巧 知识体系和复习重点 一、化学平衡常数（浓度平衡常数）及转化率的应用 1、化学平衡常数 （1）化学平衡常数的数学表达式 （2）化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率(α)：α＝（或质量、浓度） 反应物起始的物质的量（或质量、浓度）反应物转化的物质的量×100％ (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时： ；恒温、恒压时：n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式（“三段式”） 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％ C 的物质的量分数：ω(C)＝ ×100％ 技巧一：三步法 三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。 例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ） A 、%1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005)(2?+b a D 、%1005)(?+a b a 解析：设Y 的转化率为α X + 2Y 2Z 起始（mol ） a b 0 转化（mol ） αb 2 1 αb αb 平衡（mol ）- a α b 2 1 -b αb αb 依题意有：-a αb 21+ -b αb = αb ，解得：α= %1005)(2?+b b a 。故应选B 。 技巧二：差量法 差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 等效平衡问题的基本模型 等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点，也是各级各类考试的重点和热 点。学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。经过对大量试题的对比分析， 笔者认为可以归纳为以下三种情形： 完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、 P、 V 的条件下，同一化学反应经过不 同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一： 【例题一】：温度一定，在一个容器体积恒定密闭容器内，发生合成氨反应：N2＋3H2 2NH3。若充入 1molN2 和 3molH2 ，反应达到平衡时NH3 的体积百分含量为W% 。若改变开始时投 入原料的量，加入amolN2，bmolH2 ，cmolNH3 ，反应达到平衡时，NH3 的体积百分含量仍 为 W% ，则： ①若 a=b=0， c= ②若 a=0.75， b= ， c= ③若温度、压强恒定，则a、 b、 c 之间必须满足的关系是 分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同 T、 P、 V ，所以可以断定是完全 等效平衡，故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 ＋ 3H2 2NH3 起始条件Ⅰ：1mol 3mol 0 起始条件Ⅱ：amol bmol cmol （可以把 cmolNH3全部转化为 N2， H2） 转化： 0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件：（ a+0.5c）mol （ b+1.5c） mol 0 要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样，那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相 同。则有：（ a+0.5c） mol = 1mol （ b+1.5c） mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案，①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、P 不同 V 的条件下，同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似 的起始条件，各量间对应成比例。下面看例题二： 【例题二】：恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生中下反应： A （ g）+B(g) = C(g)（1）若开始时放入1molA 和 1molB ，到达平衡后，生成 a molC，这时 A 的物质的量为 mol 。 （2）若开始时放入3molA 和 3molB ，到达平衡后，生成 C 的物质的量为mol 。 （3）若开始时放入xmolA 、2molB 和 1molC ，到达平衡后， A 和 C 的物质的量分别是y mol 和 3a mol ，则 x=， y= ，平衡时， B 的物质的量（选填一个编号） 甲：大于 2mol 乙：等于 2mol 丙：小于 2mol 丁：可能大于，等或小于2mol 作出判断的理由是。 （4）若在（ 3）的平衡混合物中再加入3molC ，待到达平衡后， C 的物质的量分数是。分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P 不同 V ，所以可以断定是不完全等效平衡，故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下： A （ g） + B(g) = C(g) （1）起始条件Ⅰ：1mol 1mol 0 平衡Ⅰ：（ 1-a ） mol （ 1-a ） mol amol （2）起始条件Ⅱ：3mol 3mol 0 平衡Ⅱ： 3（ 1-a） mol 3 （ 1-a ） mol 3amol （各量间对应成比例） 《恒温恒容、恒温恒压条件下的化学平衡》教学案 化学平衡计算 一、有关概念 1、物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 2、反应的转化率(α)：α＝()() 反应物转化的物质的量或质量反应物起始的物质的量或质量、浓度、浓度×100％ 3、在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时：12n n ＝12P P ；恒温、恒压时：12n n ＝12 V V 4、混合气体平均分子量的数学表达式 ＝Ｍ１×Ｖ１％＋Ｍ２×Ｖ２％＋Ｍ３×Ｖ３％＋…式中表示混合气体的平均分子量。 Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３分别表示混合气体中各组分的相对分子质量。Ｖ１％，Ｖ２％，Ｖ３％分别表示混合气体中各组分的体积分数。 在相同条件下，气体的体积分数等于气体的物质的量分数（组分气体的物质的量与混合气体总物质的量之比） 5、标三量法化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出初始量、变化量、平衡量。这里的量可以是物质的量、物质的量的浓度、体积等。 计算模板： 浓度(或物质的量) a A(g)＋b B(g)c C(g) ＋d D(g) 初始 m n 0 0 变化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)＝(ax /m )×100％ C 的物质的量(或体积)分数：ω(C)＝ cx m ax n bx cx dx -+-++×100％ 二、强化练习 1．在一密闭容器中，用等物质的量的A 和B 发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等，则这时A 的转化率为( ) A ．40% B ．50% C ．60% D ．70% 【答案】A 【解析】设A 、B 起始物质的量都为1mol ，A 的转化率为x A(g)+2B(g)2C(g) 起始(mol)：1 1 0 转化(mol)：1×x 2(1×x) 2(1×x) 平衡(mol)：1-x 1-2x 2x 平衡时A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等：(1-x)＋(1-2x)＝2x ，解得x=0.4。 2.X 、Y 、Z 为三种气体，把a molX 和b molY 充入一密闭容器中，发生反应： X ＋2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n (X)＋n (Y)＝n (Z)，则Y 的转化率为( ) 化学平衡练习题 【例 1 】将 3 mol A 和 1 mol B 混合于一体积可变的密闭容器P 中，以此时的温度、压强和体 积作为起始条件，发生了如下反应：3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g) 达到平衡时 C 的浓度为 wmol · L -1 。回答⑴～⑸小题： (1) 保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P 中，平衡后 C 的浓度仍为 -1 wmol · L 的是 () (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B 十 2 mol C ， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2) 保持原起始温度和体积不变，要使平衡后 C 的浓度仍为wmol · L -1 ，应按下列哪种 配比向容器 Q 中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C 十 2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D) 以上均不能满足条件， (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A 和 1 mol B 配比在容器 Q 中发生反应， 则平衡时 C 的浓度和w rml · L-1 的关系是 () (A) ＞ w (B) ＜ w (C)= w (D) 不能确定 (4) 将 2 mol C 和 2 mol D 按起始温度和压强充入容器Q 中，保持温度和体积不变，平 衡时 C 的浓度为 V mol ·L -1 ， V 与 w 和叫的关系是 ( ) (A) V ＞ w (B) V ＜w (C) V= w (D) 无法比较 (5) 维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q 可使平衡时 C 的浓度为 -1 ) V mol · L ( (A)1 mol C+0.5 m01 D．(B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D(D) 以上均不能满足条件 解析⑴（ A ）⑵ (D) ．⑶ (B) ．⑷ (B) ．⑸ (C) ． 等效平衡的三种题型及解法 等效平衡归纳为以下三种题型： 完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、P、V的条件下，同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一： 【例题一】：温度一泄，在一个容器体积恒圧密闭容器内，发生合成氨反应：N2+3H2 2NH3。若充入lmolN2和3molH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。若改变开始时投入原料的量，加入amolN2, bmolH2, cmolNH3,反应达到平衡时，NH3的体积百分含量仍为W%,则: ①若a=b=O. c= ②若a=0.75, b= , c= ③若温度、压强恒定，则a、b、c之间必须满足的关系是 分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P、V,所以可以断定是完全等效平衡，故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 + 3H2 2NH3 起始条件I : lmol 3mol 0 起始条件II： amol bmol cmol (可以把cmolNH3全部转化为N2, H2) 转化：0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件：(a+O.5c) mol (b+1.5c) mol 0 要使起始条件I和起始条件II建立的平衡一样，那么必须是起始条件I和构建条件完全相同。则有：(a+O.5c) mol = lmol (b+1.5c) mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案，①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、P不同V的条件下，同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似的起始条件，务量间对应成比例。下而看例题二： 【例题二】：恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生中下反应：A (g) +B(g) = C(g) (1)若开始时放入lmolA和ImolB,到达平衡后，生成amolC,这时A的物质的量为mol。 (2)若开始时放入3molA和3molB.到达平衡后，生成C的物质的量为mol。 (3)若开始时放入xmolA、2molB和ImolC,到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol 和3amol,则％= , y=,平衡时，B的物质的量(选填一个编号) 甲:大于2mol乙：等于2mol丙：小于2mol T：可能大于，等或小于2mol 作出判断的理由是。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待到达平衡后，C的物质的屋分数是。分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P不同V,所以可以断定是不完全等效平衡，故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下： A (g) + B(g) = C(g) (1)起始条件I : lmol ImolO 平衡I : (1-a ) mol (1-a ) mol amol (2)起始条件I【：3mol 3mol 0 平衡II： 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol (各量间对应成比例) (3)起始条件III： x mol 2mol 1 mol 平衡III： 3 (1-a ) mol 3 (1-a ) mol 3amol 可见，起始条件II与起始条件III建立的是完全等效平衡，因此可通过构建相同的起始条件求得X的值。 A (g) +B(g) = C(g) 化学平衡计算题 一、化学平衡常数（浓度平衡常数）及转化率的应用 1、化学平衡常数 （1）化学平衡常数的数学表达式 （2）化学平衡常数表示的意义 平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K 值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。 2、有关化学平衡的基本计算 (1)物质浓度的变化关系 反应物：平衡浓度＝起始浓度-转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度+转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 (2)反应的转化率(α)：α＝（或质量、浓度） 反应物起始的物质的量（或质量、浓度）反应物转化的物质的量×100％ (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论： 恒温、恒容时： ；恒温、恒压时：n 1/n 2=V 1/V 2 (4)计算模式（“三段式”） 浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx A 的转化率：α(A)=（ax/m ）×100％ C 的物质的量分数：ω(C)＝×100％ 技巧一：三步法 三步是化学平衡计算的一般格式，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要注意计算的单位必须保持统一，可用mol 、mol/L ，也可用L 。 例1、X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X + 2Y 2Z ，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n （X ）+ n （Y ）= n （Z ），则Y 的转化率为（ ） A 、%1005?+b a B 、%1005)(2?+b b a C 、%1005)(2?+b a D 、%1005)(?+a b a 技巧二：差量法 差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。 例2、某体积可变的密闭容器，盛有适量的A 和B 的混合气体，在一定条件下发生反应：A + 3B 2C ，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L ，其中C 气体的体积占10%，下列推断正确的是（ ） ①原混合气体的体积为1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL ③反应达平衡时,气体A 消耗掉0.05VL ④反应达平衡时，气体B 消耗掉0.05V L 1、在200 o C下的体积为V的容器中，下列吸热反应达到平衡态，通过以下各种措施，反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)再达到平衡态时，NH3的分压跟原来相比，有何变化？ A、增加氨气； B、增加硫化氢气体； C、增加固体NH4HS； D、增加温度； E、加入氩气以增加总压； F、把反应容器的体积增加到2 V。 2、PCl5的分解作用为：PCl5(g) ===PCl3(g) +Cl2(g)，在523.2 K、101325 Pa下反应到达平衡后，测得平衡混合物的密度为2.695 kg·m–3，试计算该反应在523.2 K下的标准平衡常数。M(PCl5)=208.2 3、在1000 K时，理想气体反应CO(g)+H2O(g)===CO2 (g) + H2(g)的KΦ＝1.43。设有一反应系统，各物质的分压分别为p(CO)=0.500 MPa，p(H2O)=0.200 MPa，p(CO2)=0.300 MPa，p(H2)=0.300 MPa。试计算： （1）此反应条件下的Δr G m，并说明反应的方向。 （2）已知在1200 K时KΦ＝0.73，试判断反应的方向。 （3）求该反应在1000～1200 K范围内的Δr H mΦ和Δr S mΦ。 4、在机械制造业中，为了消除金属制品中的残余应力和调整其内部组织，常采用有针对性的热处理工艺，以使制品机械性能达到设计要求。CO和CO2的混合气氛用于热处理时，调节CO/CO2既可成为氧化性气氛（脱除钢制品中的过量碳），也可成为还原性气氛（保护制品在处理过程中不被氧化或还原制品表面的氧化膜）。反应式为Fe（s）+CO2（g）=FeO （S）+CO（g）。已知在1673 K，2CO（g）+O2（g）=2CO2（g），△r G mΦ=–278.4 kJ·mol-1；2Fe(s)+O2(g)=2FeO(s)，△r G mΦ=–311.4 kJ·mol-1 混合气氛中含有CO、CO2及N2（N2占1.00%,不参与反应） （1）CO/CO2比值为多大时，混合气氛恰好可以防止铁的氧化? （2）此混合气氛中CO和CO2各占多少百分比? （3）混合气氛中CO和CO2的分压比、体积比、物质的量比及质量比是否相同？若相同，写出依据，若不同，请说明相互换算关系。 （4）若往由上述气氛保护下的热处理炉中投入一定的石灰石碎片，如气氛的总压不变(设为101.3 kPa)，石灰石加入对气氛的氧化还原性有何影响？已知298.15 K时碳酸钙分解反应的Δr H mΦ=179.2 kJ·mol-1；Δr S mΦ=160.2 J·K-1·mol-1。 5、若用298 K液态水与氧作用不能形成H2O2，但湿的锌片与氧作用却能产生H2O2（耦合反应）。 （1）分析反应H2O(l)＋1/2 O2(g)==H2O2(l)不能自发进行的原因； （2）通过计算说明上述反应能不能通过改变温度而实现。 （3）加入锌就能使该过程实现，写出总反应的化学反应方程式。 （4）分析为什么加入锌就能使该过程实现。 等效平衡学案 一、概念 在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量．．．． （体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。 概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同： “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。 （3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到相同的平衡状态。 二、等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I 类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V ≠0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量．．．．与原平衡起始态相同．． 。 II 类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例．．．．．．． 与原平衡起始态相同，两平衡等效。 III 类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的．．．量的比例．．．． 与原平衡起始态相同，两平衡等效。 解题的关键，读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题 三、例题解析 I 类： 在恒温恒容下，对于反应前后气体体积改变(m+n ≠p+q)的反应，只 有物质的量按方程式的化学计量关系转化为 例： N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g) 起始量 1 mol 3 mol 0 mol 等效于 0 mol 0 mol 2 mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 则a 、b 、c 关系：___________ 等效平衡练习题 1、已知：2SO3 2SO2 + O2 在起始时体积相同的容器A和B中，同时 ．．分别充入2 mol SO3（两容器装有催化剂）。在反应过程中，A保持温度和容积不变；B保持温度和压强不变。回答下列问题： （1）反应达平衡所需时间：A B（填写大于；等于；小于）； 达平衡时SO3的转化率：A B（填写大于；等于；小于）； （2）若平衡后，向A、B中分别充入惰性气体，容器的平衡将向方向移动； 若平衡后，向A、B中分别充入等物质的量SO3，重新达平衡时，两容器中的SO3转化率变化情况是（填变大、变小、不变）：A ，B 2、现有可逆反应： A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)；△H＜0。在相同温度下，将1mol A和2mol B加入甲容器中，将2mol C和2mol D加入乙容器 中，t1＝5 min时两容器内均达到平衡状态，甲中c（C）＝1.5 mol / L。请回答下列问题： （1）5 min内，用B物质表示甲容器中的平均反应速率v（B）＝____________。 （2）若使甲容器化学平衡向正反应方向移动，则可以改变的条件是（填写字母）____________；改变条件的瞬间，体系的正反应速率将__________________。（填“增大”、“减小”、“不变”） A、减小A的物质的量 B、降低体系的温度 C、增大D的浓度 D、加入催化剂 （3）保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙容器中C的物质的量浓度c（C）_________（填“> ”“< ”“=”）3 mol / L 。 （4）保持温度不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，下图中能表示甲中反应速率变化情况的是________，能表示乙中反应速率变化情况的是________。 A B C D 高中化学选修4第二章：化学反应速率和化学平衡教案 一.教学内容： 化学反应速率和化学平衡 二. 教学要求： 1. 掌握化学反应速率的概念及反应速率的表示方法。 2. 理解浓度、压强温度和催化剂条件对化学反应速率的影响。 3. 建立化学平衡的观点。 4. 理解化学平衡的特征。 5. 理解浓度、压强和温度等反应条件对化学平衡的影响。 6. 理解平衡移动原理，学会平衡移动原理的应用。 三. 教学重点： 1. 外界条件对化学反应速率的影响。 2. 化学平衡观点的建立。 3. 浓度、压强和温度对化学平衡的影响。 四. 知识分析： 1. 判断可逆反应达到平衡的标志： （1）直接判断法： 从“化学平衡状态”概念得出： a. 正反应速率等于逆反应速率。 b. 各组分的浓度保持不变。 （2）间接判断法： a. 各物质的???百分含量 物质的量 不变。 b. 各气体的?? ?体积 分压不随时间的改变而改变。 （3）特例判断法： 只适用于反应前后气体物质的分子总数不相等的可逆反应，混合气体的总压、总体积、总物质的量、平均摩尔质量、平均相对分子质量不随时间的改变而改变，则可以判断达到平衡。而对于反应前后气体物质的分子总数相等的可逆反应，则不能以判断达到平衡。 2. 平衡移动方向的判断： 化学平衡建立的实质是逆正v v =，故凡能不同程度地影响正v 、逆v 的因素都使平衡发生移动，实际生产中常采用改变温度、浓度、压强（指气体）的方法，使平衡朝着所需的方向移动，其判断依据是勒沙特列原理。应注意： （1 且在速率改变的过程中，始终保持着 （2）对于反应前后气态物质的总体积不变的反应，如：(H 2逆 正v v = 化学平衡练习题 【例1】将3 mol A和1 mol B混合于一体积可变的密闭容器P中，以此时的温度、压强 和体积作为起始条件，发生了如下反应：达到平衡时C的浓度为w mol·L-1。 回答⑴～⑸小题： (1)保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P中，平衡后C的浓度仍为w mol·L-1的是( ) (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B十2 mol C， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2)保持原起始温度和体积不变，要使平衡后C的浓度仍为w mol·L-1，应按下列哪种 配比向容器Q中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C十2 mol D (C) mol A+ B+1 mol C + mol D (D)以上均不能满足条件， (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A和1 mol B配比在容器Q中发生反应，则平衡时C的浓度和w rml·L-1的关系是( ) (A)＞w (B)＜ w (C)= w (D)不能确定 (4)将2 mol C和2 mol D按起始温度和压强充入容器Q中，保持温度和体积不变，平衡时C的浓度为V mol·L-1，V与w和叫的关系是( ) (A) V＞w (B) V＜w (C) V=w (D)无法比较 (5)维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q可使平衡时C的浓度为 V mol·L-1 ( ) (A)1 mol C+ m01 D ． (B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D (D)以上均不能满足条件 解析⑴略：答案为（A） ⑵因容器P的体积可变，且正反应是体积缩小的反应，故相当于加压．而现在容器Q体积不变，条件不同了，不属等效平衡，无法判断．答案为(D)． ⑶本题所述条件相当于减压，平衡向逆反应方向移动，C的浓度降低．答案为(B)． ⑷温度、体积不变时2mol C和1 mol D反应与3 mol A和1 mol B相当，属等效平衡．再加1 mol D时平衡将向左移动，V 2018年全国卷高考化学总复习《等效平衡》专题训练 选择题（每题有1-2个选项符合题意） 1．在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A(g)＋B(g) 3C(g) ＋D(g)，达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是() A．3molC和1molD B．2molA、1molB和3molC C．4molC和1molD D．1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD 2．在一个容积固定的密闭容器中充入，建立如下平衡：H 2 (g)+I2 (g) 2HI(g)，测得HI的转化率为a%。其他条件不变，在上述平衡体系中再充入1mol HI，待平衡建立时HI的转化率为b%，则a与b的关系为() A．a＞b B．a＜b C．a=b D．无法确定 3．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应： 2NO 2(g)N2O4(g)，达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数() A．不变B．增大C．减小D．无法判断4．恒温恒压条件下，可逆反应2SO 2＋O22SO3在密闭容器中进行，起始时充入1mol SO3，达到平衡时，SO2的百分含量为ω%，若再充入1mol SO3，再次达到新的平衡时，SO2的的百分含量为() A．大于ω% B．小于ω% C．等于ω% D．无法确定 5．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() A．I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 B．I、II两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同 C．达到平衡时，途径I的和途径II体系内混合气体平均相对分子质量相同 D．达到平衡时，途径I的气体密度为途径II密度的1/2 6．一定温度下，将a mol PCl 5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，此时平衡混合气体的压强为P1，再向容器中通入a mol PCl5，恒温下再度达到平衡后压强变为P2，则P1与P2的关系是() A．2P1＝P2B．2P1＞P2C．2P1＜P2D．P1＝2P2 7．在温度、容积相同的3个密闭容器，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反 ―1高中化学选修4--化学平衡习题及答案解析
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恒温恒容的等效平衡
广州市第四十七中学 毛艳滨
[考纲要求]
1．了解化学反应的可逆性。
2．了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简
单的计算。
2．理解外界条件（浓度，温度，压强，催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识
其一般规律。
一．课前思考：
1-1、在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应： 2NO2（气） N2O4（气）
达到平衡时，再向容器内通入一定量 NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，
NO2 的浓度：
A 不变
B 增大
C 减小
D 无法判断
1-2、在恒温时，一固定容积的密闭容器内发生如下反应： 2NO2（气） N2O4（气）
达到平衡时，再向容器内通入一定量 NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，
NO2 的体积分数：
A 不变
B 增大
C 减小
D 无法判断
1-3、在恒温时，一容积可变的密闭容器内发生如下反应： 2NO2（气） N2O4（气）
达到平衡时，再向容器内通入一定量 NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，
NO2 的质量百分含量：
A 不变
B 增大
C 减小
D 无法判断
1-4、一定条件下：2SO2（g）+ O2（g）
2SO3（g），△H= —akJ/mol
(1) 若在甲、乙两个容积相等的容器中，分别充入
甲：2molSO2、1molO2；
乙：1molSO2、0.5molO2;
在上述条件下充分反应，并保持容积不变，当达到平衡后，试比较：
① 甲、乙两个容器中放出的热量与 a 的关系； ② 甲、乙两个容器中 SO2 的转化率的大小关系； ③ 甲、乙两个容器中平衡常数的大小关系；
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