等效平衡练习

（2012秋?临湘市校级月考）某密闭容器中充入1mol CO和2mol H2O（g），当反应：CO+H2O（g）?CO2+H2达到平衡时，CO的体积分数为X．若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于X的是（ ） A．1 molCO+3 molH2O（g） B．1molCO+1 molH2O

C．2 molCO+4molH2O（g） D．1molH2O（g）+1 molCO2+1molH2 【考点】化学平衡的影响因素． 【专题】化学平衡专题．

【分析】根据等效平衡解答，恒温恒容下，该反应前后气体体积不发生变化，将物质全部转化到左边满足n（CO）：n（H2O）=1：2，为等效平衡，平衡时CO的体积分数相同，不同配比达到平衡时CO的体积分数大于原平衡中CO的体积分数X，说明不同配比全部转化到

左边应n（CO）：n（H2O）＞1：2，据此解答．

【解答】解：根据等效平衡解答，恒温恒容下，该反应前后气体体积不发生变化，将物质全部转化到左边满足n（CO）：n（H2O）=1：2，为等效平衡，平衡时CO的体积分数相同，不同配比达到平衡时CO的体积分数大于原平衡中CO的体积分数X，说明不同配比全部转化到左边应n（CO）：n（H2O）＞1：2， A．n（CO）：n（H2O）=1：3＜1：2，平衡时CO的体积分数小于X，故A错误； B．n（CO）：n（H2O）=1：1＞1：2，平衡时CO的体积分数大于X，故B正确； C．n（CO）：n（H2O）=2mol：4mol=1：2，平衡时CO的体积分数小于X，故C错误； D.1molH2O（g）+1 molCO2+1molH2等效为1 molCO+3 molH2O（g），n（CO）：n（H2O）=1：3＜1：2，平衡时CO的体积分数小于X，故D错误； 故选：B．

【点评】本题考查了化学平衡的影响因素、等效平衡等，理解等效平衡规律是关键，题目难度中等．

1.如图所示，当关闭K时，向A中充入4molX、14molY，向B中充入2molX、7molY，起始时V（A）=V（B）=a升，在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器各自发生下列反应：2X（g）+2Y（g）?Z（g）+2W（g）；△H＜0．达到平衡（Ⅰ）时，B中密度变为原来的

，

试回答：

（1）设A、B两容器中化学平衡常数分别为K1和K2，则它们的大小关系是K1 K2（填“大于”或“等于”或“小于”）．

（2）B中X的转化率α（X）B为 ． （3）A中Z和B中的W物质的量的比较：n（Z）A n（W）B （填“大于”或“等于”或“小于”）．

（4）打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，B的体积为 升（用含a的代数式表示，连通管中气体体积不计）；在温度不变的情况下，要使B容器恢复原来反应前的体积，可采取的措施是 ．

【考点】化学平衡的计算． 【专题】化学平衡专题．

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【分析】（1）平衡常数只受温度影响，温度相同平衡常数相同；

（2）根据密度变化计算平衡时B的体积，利用气体的体积之比等于物质的量之比计算平衡后B中气体的物质的量，再利用差量法计算B中参加反应X的物质的量，进而计算转化率； （3）A中压强大，反应物转化率比B中的高；

（4）打开K，为恒温恒压条件下，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）与原B容器的平衡为等效平衡，X的转化率相同，计算平衡时反应混合物的总物质的量，利用气体的体积之比等于物质的量之比计算总体积，进而计算B的体积；根据B的体积与原平衡时的体积比较判断活塞移动方向． 【解答】解：（1）平衡常数只受温度影响，温度相同平衡常数相同，故K1=K2，故答案为：等于；

（2）达到平衡（Ⅰ）时，B中密度变为原来的

，混合气体总质量相等，则B的体积为

0.9aL，气体的体积之比等于物质的量之比，故平衡后B中气体的物质的量=（2mol+7mol）×

=8.1mol，则：

2X（g）+2Y（g）?Z（g）+2W（g） 物质的量减小 2 1

1.8mol （2mol+7mol）﹣8.1mol=0.9mol 故B中X的转化率=

×100%=90%，

故答案为：90%；

（3）若A、B中反应物转化率相等时，则n（Z）A＜n（W）B，但A中压强大，反应物转化率比B中的高，所以n（Z）A大于n（W）B，故答案为：大于；

（4）打开K，为恒温恒压条件下，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）与原B容器的平衡为等效平衡，X的转化率相同，则参加反应的X的物质的量=（4mol+2mol）×90%=5.4mol，则： 2X（g）+2Y（g）?Z（g）+2W（g） 物质的量减小 2 1 5.4mol 2.7mol

故平衡时反应混合物的总物质的量=4mol+14mol+2mol+7mol﹣2.7mol=24.3mol，体积之比等于物质的量之比，故平衡后总体积=aL×

=2.7aL，则B的体积为2.7aL﹣aL=1.7aL，

大于平衡（Ⅰ）时B的体积，故应将活塞向左推， 故答案为：1.7a；将活塞向左推．

【点评】本题考查化学平衡的有关计算，难度中等，理解等效平衡规律是解题的关键，注意利用阿伏伽德罗定律推论计算体积，（3）为易错点、难点．

2. 恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应：A（g）+B（g）?C（g）：

（1）若开始时放入1mol A和1mol B，到达平衡后，生成a mol C，这时A物质的量为 mol； （2）若开始时放入3mol A和3mol B，到达平衡后，生成a mol C，生成C物质的量为 mol； （3）若在（2）的平衡混合物中再加入3mol C，待再次到达平衡后，C物质的量分数是 ； （4）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上述反应，开始时放入1mol A和1mol B达到平衡后生成b mol C，将b与（1）小题中的a进行比较 （选填一个编号）．

甲．a＜b 乙．a＞b 丙．a=b 丁．不能比较a和b的大小． 【考点】化学平衡的计算；化学平衡的影响因素．

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【专题】化学平衡专题． 【分析】（1）依据化学平衡的三段式计算列式分析计算；

（2）根据恒温、恒压下放入3molA和3molB，最后达到与（1）相同的平衡分析计算； （3）若在（2）的平衡混合物中再加入3mol C，将3mol C完全转化到左边相当于再加入3mol A和3mol B，恒温、恒压下，与原平衡成比例等效，据此可以解题； （4）由于该反应为体积减小的反应，恒压过程平衡时的压强要比恒容过程平衡时的压强大，据此判断． 【解答】解：（1）根据化学平衡三段式列式计算 A（气）+B（气）?C（气） 起始量（mol） 1 1 0 变化量（mol） a a a 平衡量（mol） 1﹣a 1﹣a a A的物质的量为（1﹣a）mol； 故答案为：（1﹣a）；

（2）若开始时放入3molA和3molB，最后达到与（1）相同的平衡，所以到达平衡后，依据（1）中的计算，生成C的物质的量为3amol； 故答案为：3a；

（3）再加3molC折算成A和B，相当于6molA和6molB，由于是恒压过程，此时与（1）中的平衡为等效平衡，且是成比例等效， A（气）+B（气）?C（气） 起始量1（mol） 1 1 0 平衡量1（mol） 1﹣a 1﹣a a 起始量2（mol） 6 6 0

平衡量2（mol） 6﹣6a 6﹣6a 6a C的物质的量分数为

=

，故答案为：

；

（4）由于该反应为体积减小的反应，恒压过程平衡时的压强要比恒容过程平衡时的压强大，所以恒压过程平衡时产生的C的物质量多，故答案为：乙．

【点评】本题考查了化学平衡的计算，等效平衡的分析应用和判断，充分利用各步的隐含条件，依据等效平衡的特征分析计算是本题的关键．

3. 在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H2O?CO2+H2

（g） 已知加入1molCO和3molH2O（g），达到平衡时生成amolCO2．在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下列编号②﹣﹣⑤的状态填写下列空白： 起始状态物质的量/mol 平衡时CO2的物质的量编号 CO（g） H2O（g） CO2（g） H2（g） /mol ① 1 3 0 0 amol ② 2 6 0 0 ③ 0.5 1.5 0 0 ④ 2 amol ⑤ m g（g＞3m） 第3页（共7页）

【考点】等效平衡． 【专题】化学平衡专题．

【分析】在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），该反应前后气体的物质的量相同，则把生成物的物质的量完全转化为反应物，若反应物的物质的量之比等于第①中反应物的物质的量之比，则为等效平衡，两次平衡时，物质的含量相同，据此分析．

【解答】解：在一固定容积的密闭容器中，在一定温度下进行下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），该反应前后气体的物质的量相同，则把生成物的物质的量完全转化为反应物，若反应物的物质的量之比等于第①中反应物的物质的量之比，则为等效平衡，两次平衡时，物质的含量相同； ①中CO（g）、H2O（g）的起始量分别为1mol、3mol，平衡时CO2为amol； ②中CO（g）、H2O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的2倍，则为等效平衡，平衡时n（CO2）=

=2amol；

③中CO（g）、H2O（g）的起始量与①比例相同，而且为①中的，则为等效平衡，则n（CO2）=0.5amol；

④中平衡时n（CO2）=amol，则平衡时与①完全相同，把生成物转化为反应物时，反应物的总量应该①中相等，

设CO2（g）和H2（g）的起始量为xmol，则转化为反应物均为xmol，则2+x=3mol，所以x=1mol，转化为CO为1mol，则开始时CO为0mol、CO2为1mol、H2为1mol；

⑤开始时CO为mmol，H2O为gmol，设CO2和H2为ymol，则转化为CO为ymol，H2O为ymol，则

=，解得y=（g﹣3m）；

所以CO的起始量总共为（g﹣m）mol，所以平衡时CO2为（g﹣m）mol； 则： 已知 编号 CO（g） ① ② ③ ④ ⑤ 故答案为： 已知 编号 CO（g） ① ②

起始状态物质的量/mol H2O（g） 1 2 0.5 0 m CO2（g） 3 6 1.5 2 g（g＞3m） H2（g） 0 0 0 1 （g﹣3m） 平衡时CO2的物质的量/mol 0 0 0 1 （g﹣3m） amol 2a 0.5a amol （g﹣m） 起始状态物质的量/mol H2O（g） CO2（g） 1 3 2 6 H2（g） 0 0 第4页（共7页）

平衡时CO2的物质的量/mol 0 0 amol 2a