2021高中化学一轮复习 训练12 等效平衡的三种情况（含解析）.docx

-11-等效平衡的三种情况等效平衡的三种情况例1．在恒温恒容的密闭容器，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)。Ⅰ．将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是（）A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x>4C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)＋3D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝4【解析】这是恒温恒容条件下的等效平衡，无论如何进行配比，只要把反应一端按反应计量数之比完全转化为另一端的物质后，相当于完全等同的起始量即可。A项，A、B、C各增加1mol时，A与B不可能完全转化为C，加入的B相对量大，A的转化率增大，而B的转化率将减小，错误；B项，在Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，相当于增大了体系的压强，C的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应方向体积减小，x<4，错误；C项，假设C完全转化为A、B，则n(A)＋3/2n(C)＝3，n(B)＋1/2n(C)＝2，即3n(B)＝n(A)＋3，错误；D项，设C完全转化为A、B，则xn(A)＋3n(C)＝3x，xn(B)＋n(C)＝2x，即2xn(A)＋3n(C)＝3xn(B)，正确。【答案】D例2．某温度时，发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2molHI；②3molHI；③1molH2与1molI2，分别达到平衡时，以下关系正确的是（）A．平衡时，各容器的压强：②=①=③B．平衡时，I2的浓度：②＞①＞③C．平衡时，I2的体积分数：②=①=③D．从反应开始到达平衡的时间：①＞②=③【解析】根据等效平衡原理：若1molH2与1molI2完全转化为HI，则HI为2mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。【答案】C例3．已知：T℃时，2H(g)+Y(g)2I(g)ΔH=－196.6kJ·mol－1。T℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4molH和2molY，反应达到平衡后，放出354kJ的热量。若在上面的平衡体系中，再加入1molI气体，T℃时达到新的平衡，此时气体H的物质的量为（）A．0.8molB．0.6molC．0.5molD．0.2mol【解析】恒温恒压下，只要投料对应成比例，无论什么反应，平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。n(H)≈3.6mol，H转化率为90%。再投料1molI时，相当于加入1molH和0.5molY，即最后状态可看成是投料5molH和2.5molY所建立的平衡。甲乙二种投料对应成比例，在恒温恒压下，达到平衡时各气体的量也对应成比例，H转化率对应相等。平衡时n(H)=(4+1)mol×(1-90%)，n(H)=0.5mol，C项正确。【答案】C提分训练恒温恒容下的密闭容器中，充入2.0mol的A和1.0mol的B，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)。达到平衡后，C的体积分数为a。若保持温度和容积不变，开始时充入0.6molA、0.3molB和1.4molC，达平衡时，C的体积分数仍为a，则x的值可能是（）①2②3③4④6A．①②B．①③C．②③D．②④【解析】恒温恒容下，开始充入2molA和1molB与开始充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后，C的体积分数为a，说明为完全等效平衡，按化学计量数转化到左边，满足n（A）=2mol、n（B）=1mol，故0.6mol+=2mol，解得x=2，但是对于反应前后气体系数和相等的反应，物质的投料等比即等效，所以x=3也是正确的，故选：A。【答案】A2．在恒温恒容容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（）A．10mol和10%B．20mol和20%C．20mol和40%D．30mol和80%【解析】气体分子数不等的可逆反应，在恒温恒容时，只有投料对应相等，才能形成什么量都对应相等的全等效平衡；当投料对应成比例时，什么都不相等，也不对应成比例。起始时SO2和O