PART33等效平衡一．等效平衡的含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓)下，同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，還是正、逆反應同時投料，達到化學平衡狀態時，任何相同組分的百分含量(物質的量分數或體積分數等)均相同。二．等效平衡的判斷方法（一）1恒溫、恒容條件下反應前后體積改變的反應判斷方法：極值等量即等效（“一邊倒”）。恒溫、恒容條件下，對于化學反應前后氣體分子數改變的可逆反應，只改變起始加入物質的物質的量，如果通過可逆反應的化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三種配比，按化學方程式的化學計量關系均轉化為反應物，則SO2均為2mol，O2均為1mol，三者建立的平衡狀態完全相同。④中a、b、c三者的關系滿足：c＋a＝2，eq\f(c,2)＋b＝1，即與上述平衡等效。注意：“全等效平衡”：濃度c相同，物質的量n相同。（一）2恒溫、恒容條件下反應前后體積不變的反應判斷方法：極值等比即等效（“一邊倒”）恒溫、恒容條件下，對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應，只要反應物（或生成物）的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②兩種情況下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故互為等效平衡。③中a、b、c三者關系滿足eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)＋a))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)＋b))＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即與①②平衡等效。注意：“相似等效平衡”：濃度c成比例，物質的量n成比例,體積分數相同。◆◆構建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態可認為是兩個原平衡狀態簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。催化劑催化劑Δ【1】在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB,發生：2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)，平衡時c濃度為1.2mol/L,維持容器體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡時，c的濃度仍為1.2mol/L的是（）ΔA.0.3molC+0.1molDB.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC.3molC+1molD+1molBD.4molA+2molB延伸Q:D項濃度是？【2】在一個1L的密閉容器中，加入2molA和1molB,發生：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，平衡時c體積分數為a%,維持容器體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡時，c體積分數仍為a%（）A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB【3】一個固定容積密閉容器，充入2molA、1molB反應：2A(g)+B(g)xC(g),達平衡后C的體積分數為a%。若維持容器體積、溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質。達平衡后，C的體積分數為a%。則X的值為（）A.只能為2B.只能為3C.both【4】固定體積容器，加2molA、1molB反應：A(g)+B(g)2C(g)，達平衡后C的質量分數為w，則相同T、V下，按下列情況，充入物質達到平衡時，C的質量分數仍為w的是（）A.2molCB.3molCC.4molA+2molBD.1molA+2molC【5】某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX(g)和2molY(g)發生反應：X(g)＋mY(g)3Z(g)平衡時，X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g)，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是()A．m＝2B．兩次平衡的平衡常數相同C．X與Y的平衡轉化率之比為1∶1D．第二次平衡時，Z的濃度為0.4mol·L－1【6】在恒溫、恒容下，發生如下反應：2A(g）+2B(g）C(g）+3D(g），現從兩條途徑分別建立平衡，途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2mol·L—1途徑Ⅱ:C、D的起始濃度分別為2mol·L—1和6mol·L—1，以下敘述正確的是（）A、達到平衡時，途徑I的反應速率等于途徑Ⅱ的反應速率B、達到平衡時，途徑I所得混合氣體的壓強等于途徑Ⅱ所得混合氣體的壓強C、兩途徑最終達到平衡時，體系內各組分的百分含量相同D、兩途徑最終達到平衡時，體系內各組分的百分含量不相同【7】T、V相同3個容器，按不同方式投入反應物，保持恒T、恒V，測數據如下：已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=92.4kJ/mol容器甲乙丙投入量1molN2+3molH22molNH34molNH3NH3濃度C1C2C3能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強P1P2P3反應物轉換率a1a2a3下列正確（）A.a1+a3＜1B.a+b＞92.4C.2P2＜P3D.2C1＞C3【8】一定溫度下，在3個容積均為1.0L的恒容密閉容器中反應2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)達到平衡，下列說法正確的是()容器溫度/K物質的起始濃度/mol·L－1物質的平衡濃度/mol·L－1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A．該反應的正反應吸熱B．達到平衡時，容器Ⅰ中反應物轉化率比容器Ⅱ中的大C．達到平衡時，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍D．達到平衡時，容器Ⅲ中的正反應速率比容器Ⅰ中的大【9】（2018長郡高二）一定條件下存在反應：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0，現有三個相同的1L恒容絕熱（與外界沒有熱量交換）密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molH2和1molI2(g)，在Ⅱ中充入2molHI(g)，在Ⅲ中充入2molH2和2molI2(g)，700℃條件下開始反應。達到平衡時，下列說法正確的是（）A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同B．容器Ⅰ、Ⅲ中反應的平衡常數相同C．容器Ⅰ中的氣體顏色比容器Ⅱ中的氣體顏色深D．容器Ⅰ中H2的轉化率與容器Ⅱ中HI的轉化率之和等于1（二）恒溫、恒壓條件下的反應判斷方法：極值等量/等比即等效。恒溫、恒壓條件下，改變起始時加入物質的物質的量，只要按化學計量數之比換算成化學方程式的同一邊物質的物質的量與原平衡相同，或者比例相同，則達到平衡狀態后與原平衡等效。例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)①2mol3mol0②1mol1.5mol2mol③amolbmolcmol按化學方程式的化學計量關系均轉化為反應物，則①②中eq\f(nSO2,nO2)＝eq\f(2,3)，故互為等效平衡。③中a、b、c三者關系滿足：eq\f(c＋a,\f(c,2)＋b)＝eq\f(2,3)，或c+a=2,+b=3,即與①②平衡等效。◆◆構建恒溫恒壓平衡思維模式新平衡狀態可以認為是兩個原平衡狀態簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。注意：“相似等效平衡”(等量)/“相似等效平衡”（等比）：濃度相同，各組分體積分數相同，物質的量n相同/成比例。【1】在一個密閉容器中，加入2molA和1molB,發生：2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)，平衡時c濃度為1.2mol/L,維持容器壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡時，c濃度仍為1.2mol/L（）A.0.3molC+0.1molDB.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.2molDC.3molC+1molD+1molBD.4molA+2molB【2】在一個的密閉容器中，加入2molA和1molB,發生：2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)，平衡時c體積分數為a%,維持容器壓強和溫度不變，按下列配比作為起始物質，達到平衡時，c體積分數仍為a%（）A.3molC+1molDB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.1molA+0.5molB+1.5molCD.4molA+2molB【3】1．某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A(g)+B(g)2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質的量分別為4mol、2mol和4mol，保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整，可使平衡右移的是（）A．均減半B．均加倍C．均增加1molD．均減少1mol【4】在相同溫度和壓強下，對反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內各組分的物質的量見下表物質物質的量實驗CO2H2COH2O甲amolamol0mol0mol乙2amolamol0mol0mol丙0mol0molamolamol丁amol0molamolamol上述四種情況達到平衡后，n(CO)的大小順序是()A．乙＝丁>甲＝丙B．甲>乙>丙>丁C．乙＝甲>丁＝丙D．丁>丙>乙>甲【5】已知：t℃時，2H(g)＋Y(g)2I(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，t℃時，在一壓強恒定的密閉容器中，加入4molH和2molY反應，達到平衡后，Y剩余0.2mol。若在上面的平衡體系中，再加入1mol氣態的I物質，t℃時達到新的平衡，此時H物質的物質的量n(H)為（）A．0.8mol B．0.6mol C．0.5mol D．0.2mol【6】在恒溫恒壓下，向密閉容器中充入4molSO2和2molO2，發生如下反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，2min后，反應達到平衡，生成SO3為1.4mol，同時放出熱量QkJ。則下列分析正確的是()A．在該條件下，反應前后的壓強之比為6∶5.3B．若反應開始時容器體積為2L，則v(SO3)＝0.35mol/(L·min)C．若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應，平衡后n(SO3)<1.4molD．若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應，達平衡時放出熱量大于QkJ【7】為探究外界條件對反應：mA(g)+nB(g)?cZ(g)△H的影響，以A和B物質的量之比為m：n開始反應，通過實驗得到不同條件下達到平衡時Z的物質的量分數．實驗結果如圖所示，下列判斷正確的是()A．△H＞0，m+n＞cB．升溫，正、逆反應速率都增大，平衡常數減小C．增大壓強，Z的含量減小D．在恒溫恒容下，向已達到平衡的體系中加入少量Z，達到平衡后Z的含量減小【8】如圖所示，一定條件下將lmolA氣體和3molB氣體充入一個體積可變的密閉容器中，可滑動活塞的位置圖1所示。在恒溫恒壓下發生A(g)+3B(g)2C(g)，當反應達到平衡時，活塞位置如圖2所示，則平衡時A的轉化率為（）A．20%B．40%C．50%D．無法確定【9】利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇，發生如下反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在體積一定的密閉容器中按物質的量之比1∶2充入CO和H2，測得平衡混合物中CH3OH的體積分數在不同壓強下隨溫度的變化情況如右圖所示。下列結論正確的是A．該反應的ΔH>0B．平衡常數：K(C)<K(D)C．壓強：p1>p2D．達到平衡時，反應速率：v(A)>v(B)（三）恒T.V&恒T.P綜合【1】A:197＞Q1＞Q2 B:Q1＞2Q3C:Q1=Q4 D.Q3＜Q4【2】如圖所示，容器A左側是可平行移動的活塞。向A中充入1molX和1molY，向B中充入2molX和2molY，起始時V(A)=V(B)=aL。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器各自發生：X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)，達到平衡時V(A)=1.2aL。試回答：⑴A中X的轉化率為。⑵A、B中X轉化率大小關系為AB（填“＞”、“＜”、“=”）⑶打開K，一段時間后又達到新的平衡時，A的體積為L（連通管中氣體體積不計）【3】一定溫度下，有可逆反應：2A（g）＋2B（g）C（g）＋3D