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1、课时作业10等效平衡及转化率问题基础训练1已知反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJmol1。在容积相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，平衡时有关数据如下：容器甲乙丙起始投料2 mol SO2、1 mol O22 mol SO3(g)4 mol SO3(g)平衡时n(SO3)(mol)n1n2n3反应放出或吸收的热量(kJ)Q1Q2Q3体系压强(Pa)p1p2p3平衡转化率123下列各式正确的是()A2n1n3BQ1Q2197C2p1p3D131解析：本题疑难之处是等效平衡的应用。2 mol SO3相当于2 mol SO2、1 mol O2，恒温恒容
2、时，甲和乙完全等效，所以n1n2、p1p2(恒温恒容下气体的p与n成正比)；Q1197，则Q2197，Q1Q2197；1、2，121；将丙分两步完成，先将4 mol SO3充入2倍于乙体积的容器，与乙完全等效，此时丙的压强p3p2，然后将丙的体积压缩至与乙相同(压缩的瞬间p32p2)，增大压强，平衡向右移动，最终p32p2、n32n2、32、Q32Q2。由于n1n2，n32n2，则2n1n3，A项不正确；Q1Q2197，B项正确；p1p2，p32p2，故p32p1，C项错误；131，D项错误。答案：B2(2019年唐山一中调研)在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10 mol N2和30 mo
3、l H2，发生合成氨反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%。若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是()A15 mol25%B20 mol50%C20 mol75%D40 mol80%解析：恒温恒容下，若开始只充入NH3，欲达到平衡时的各成份的百分含量与原平衡相同，则二者为等效平衡，由于反应前后气体的化学计量数之和不相等，故平衡时对应组分的物质的量相等，需要氨气的物质的量10 mol220 mol，原平衡中参加反应的氢气为30 mol25%7.5mol，
4、由方程式可知平衡时氨气的物质的量7.5 mol2/35 mol，故若开始只充入NH3，氨气的转化率(20 mol5 mol)/20 mol100%75%，故选C。答案：C3恒温恒压下，在容积可变的密闭容器中，反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，再向容器中通入一定量的NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数()A不变B增大C减小D无法判断解析：恒温恒压下，平衡后充入NO2，由于反应物仅有一种，所以新平衡与原平衡是等效平衡，N2O4的体积分数不变。答案：A4在一恒温、恒容的密闭容器中有如下平衡：H2(g)I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始浓度均是0.10 molL1，达到平衡
5、时HI的浓度为0.16 molL1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 molL1，则平衡时H2的浓度是()A0.16 molL1 B.0.08 molL1C0.04 molL1 D0.02 molL1解析：运用等效平衡规律处理。假设第一种情况反应体系的体积为V L，第二种情况反应体系的体积为2V L，则在等温条件下，两者建立等效平衡。其中H2的平衡浓度相同，为0.02 molL1(由第一种情况平衡时，HI的浓度为0.16molL1，可推知H2的转化浓度为0.08 molL1，则H2的平衡浓度为0.02 molL1)。这样，由第二种情况的体积为2V L压缩到V L时，平衡不移动，但H2、I2
6、的HI的浓度均增大2倍，所以H2的平衡浓度为0.04 molL1。答案：C5(2019年山东烟台二中高二开学考试)体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，并达到平衡。在此过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率()A等于p%B大于p% C小于p%D无法判断解析：平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积，缩小体积时，乙的压强增大，平衡正向移动，所以，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率将大于甲的，即大于p%。答案：B6在一个盛
7、有催化剂的容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，已知加入1 mol N2和4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3，在相同温度、压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变，对的状态，填写表中空白。编号起始状态物质的量平衡时NH3的物质的量N2H2NH3140a1.56010.5amn(n4m)解析：此题为恒温恒压条件，运用把一边“归零”换算成同一半边，要两平衡等效只要各物质的物质的量之比相同即可。以为例：设NH3的起始状态物质的量为x molN2(g)3H2(g) 2NH3(g)起始1(mol): 1 4 0起始2(mol):
8、 m n x一边归零为(mol): m n 0由恒温恒压规律可列式：解得：x2(n4m)答案：1.5a00.52(n4m)(n3m)a提高训练7某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)B(g) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是()A均减半B均加倍 C均增加1 molD均减小1 mol解析：原平衡A、B、C的物质的量之比为212，选项A、B“均减半”“均加倍”，与原平衡比例一致，为恒温、恒压条件下的等效平衡，因此平衡不移动；C可设想为两步加入，第一次加入1 mol
9、 A、0.5 mol B、1 mol C，此时平衡不移动，第二次再加入0.5 mol B(此法与一次性各加入1 mol等效)，增加反应物B的浓度，平衡正向移动；D中均减小1 mol，也可设想为两步进行，先将A减小1 mol、B减小0.05 mol、C减小1 mol，此时平衡不移动，再将B减小0.5 mol，减小反应物B的浓度，平衡逆向移动。答案：C8在体积、温度都相同的条件下，反应2A(g)2B(g) C(g)3D(g)分别从下列两条途径建立平衡：.A、B的起始物质的量均为2 mol；.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中不正确的是()A、两途径最终达到平衡时，体系内混
10、合气体的百分组成相同B、两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同C达平衡时，途径的反应速率vA等于途径的反应速率vAD达平衡时，途径所得混合气体的密度为途径所得混合气体密度的解析：途径中2 mol C和6 mol D按方程式转化为A、B，相当于4 mol A和4 mol B，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径和途径将建立等效平衡，A、B均正确；因为途径达平衡时各组分的浓度为途径的两倍，达平衡时途径的反应速率vA小于途径的反应速率vA，达到平衡时，途径所得混合气体的密度为途径所得混合气体密度的，C错误，D正确。答案：C9(2019年内蒙古赤峰市模
11、拟)如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡，下列说法不正确的是()A第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多B通入气体未反应前，左室压强和右室一样大C第一次平衡时，左室内压强一定小于右室D第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多解析：由于为恒容容器，1 mol Ar对化学平衡无影响，容器中发生的反应为2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。A项，若右室的容积与左室相等，左室和右室在相同条件达到的平衡状态相同，含有的SO2物质的量相等，右室在
12、此平衡时将体积缩小为，增大压强，平衡向正反应方向移动，SO2物质的量减少，第一次平衡时，SO2物质的量左室更多，A项正确；B项，通入气体未反应前，左室气体总物质的量为2 mol1 mol1 mol4 mol，右室气体总物质的量为2 mol，左室容积为右室的两倍，温度相同，则左室压强和右室一样大，B项正确；C项，左室从正反应开始建立平衡，左室平衡时压强小于左室起始压强，右室从逆反应开始建立平衡，右室平衡时压强大于右室起始时压强，左室与右室起始压强相等，则第一次平衡时左室内压强一定小于右室，C项正确；D，若在容积为2倍左室容积的容器中起始充入4 mol SO2、2 mol O2，相同条件下达到平衡
13、时SO2物质的量为左室SO2物质的量的2倍，打开活塞相当于容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入2 mol SO2、1 mol O2、2 mol SO3(g)、1 mol Ar，等效于容积为1.5倍左室容积的容器中起始充入4 mol SO2、2 mol O2、1 mol Ar，相对于2倍左室容积的容器缩小体积，增大压强，平衡向正反应方向移动，SO2物质的量减小，即第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2物质的量的2倍要少，D项错误。答案：D10.恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)B(g) C(g)(1)若开始时放入1 mol A和1 mol B，到达平衡
14、后，生成a mol C，这时A的物质的量为_mol。(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B，到达平衡后，生成C的物质的量为_mol。(3)若开始时放入x mol A、2 mol B和1 mol C，到达平衡后，A和C的物质的量分别是y mol和3a mol，则x_mol，y_mol。平衡时，B的物质的量_(选填一个编号)。甲大于2 mol乙等于2 mol丙小于2 mol丁可能大于、等于或小于2 mol作出此判断的理由是_。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是_。.若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生下述反应。(5)开始时放入1 mol A和1 mol B到达平衡后生成b mo
