等效平衡练习

③ ④ ⑤ 0.5 0 m 1.5 2 g（g＞3m） 0 1 （g﹣3m） 0 1 （g﹣3m） 0.5a amol （g﹣m） ．

【点评】本题考查了化学平衡的计算，侧重于等效平衡原理的应用，题目难度中等，充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．

4.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N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=﹣92.4kJ/mol]：下列说法正确的是（ ） 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1mol N2、3mol H2 2mol NH3 4mol NH3 NH3的浓度（mol/L） 反应的能量变化 体系压强（Pa） 反应物转化率 c1 放出a kJ c2 吸收b kJ c3 吸收c kJ p3 α3 p1 p2 α1 α2 A．2c1＞c3 B．a+b＞92.4 C．2p2＜p3 D．α1+α3＜1 【考点】等效平衡． 【专题】化学平衡专题．

【分析】甲容器反应物投入1molN2、3molH2，乙容器反应物投入量2molNH3，恒温且乙容器容积和甲容器相同，则甲容器与乙容器是等效平衡；

甲容器反应物投入1molN2、3molH2，丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器也是等效平衡；所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，所以丙与甲、乙相比，增大了压强，平衡向着正向移动，小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的，据此进行解答．

【解答】解：甲投入1molN2、3molH2，乙容器投入量2molNH3，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；

而甲容器投入1molN2、3molH2，丙容器加入4molNH3，采用极限转化法丙相当于加入2molN2、6molH2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的，

A、丙容器反应物投入量4molNH3，采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2，是甲中的二倍，若平衡不移动，c3=2c1；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c3＞2c1，故A错误；

B、甲投入1molN2、3molH2，乙中投入2molNH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ，故a+b=92.4，故B错误；

C、丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2＞p3，故C错误；

第5页（共7页）

D、丙容器反应物投入量4molNH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率α1+α3=1；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率α1+α3＜1，故D正确； 故选D．

【点评】本题考查化学平衡影响因素、等效平衡、化学平衡的计算，题目难度较大，解答的关键是构建平衡建立的等效途径，试题侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养．

5. 已知2SO2 （g）+O2 （g）?2SO3 （g）；△H=﹣197kJ?mol．向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：（甲） 2mol SO2和1mol O2；（乙） 1mol SO2和0.5mol O2；（丙） 2mol SO3．恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（ ） A．容器内压强P：P甲=P丙＞2P乙 B．SO3的质量m：m甲=m丙＞2m乙

C．c（SO2）与c（O2）之比k：k甲=k丙＞k乙

D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙＞2Q乙 【考点】等效平衡．

【专题】压轴题；化学平衡专题．

【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，故甲中转化率增大；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，平衡时对应各组分的物质的量相等，据此结合选项解答；

﹣1

【解答】解：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，平衡时对应各组分的物质的量相等，

A、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故压强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，故P乙＜P甲＜2P乙，故P甲=P丙＜2P乙，故A错误；

B、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量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，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，m甲＞2m乙，故m甲=m丙＞2m乙，故B正确；

C、对于甲、乙，SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比，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，故C错误；

D、甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故Q甲+Q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，故D错误； 故选B．

【点评】该题考查化学平衡移动与计算、反应热知识、等效平衡等，难度较大，注意构建甲、乙平衡建立的途径，注意理解等效平衡．

5. 密闭容器中，保持一定温度，进行如下反应：N2（气）+3H2（气）?2NH3（气），已知加入1mol N2和3mol H2，在恒压条件下，达到平衡时生成a mol NH3[见下表中编号（1）的一行]；在恒容条件下，达到平衡时生成b mol NH3[见下表中编号（4）的一行]．若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变． 请填空： 状态 起始时各物质的物质的量（mol） 平衡时NH3条件 的物质的量编号 x（N2） y（H2） z（NH3） 第6页（共7页）

恒压 恒容 1 3 （1） 3 （2） （3） x、y、z取值必须满足的一般条件： 1 3 （4） 0 0 （5） 2.25 （6） 0 0 0.2 ． 0 （mol） a 0.5a b b b x、y、z取值必须满足的一般条件（一个只含x、z，另一个只含y、z）： ； ． a与b的关系是：a b（填＞、＜、=） 【考点】化学平衡建立的过程；化学平衡的计算． 【专题】化学平衡专题．

【分析】若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变，即各个编号的反应之间互为等效平衡，在恒压强条件下，将所有生成物都折算成反应物后，起始量要成比例，在恒容条件下，由于该反应是气体体积不等的反应，所以将所有生成物都折算成反应物后，起始量要完全相等，据此进行计算和答题；

【解答】解：若相同条件下，达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变，即各个编号的反应之间互为等效平衡，

在恒压强条件下，将所有生成物都折算成反应物后，起始量要成比例，所以实验编号1、2、3是成比例等效，在编号2中氮气是编号1的3倍，所以氢气也是3倍，即为9mol，平衡时，氨气也是3倍即为3a；在编号3中平衡时氨气是编号1中的一半，所以起始时，如果将0.2mol氨气折算成反应物，氮气的物质的量为0.5mol，氢气的物质的量为1.5mol，而0.2mol氨气相当于0.1mol氮气和0.3mol氢气，所以起始时氮气的物质的量为0.4mol，氢气的物质的量为1.2mol；根据成比例等效的原理可知，在反应N2（气）+3H2（气）?2NH3（气）中，x、y、z取值必须满足的一般条件：y=3x（x≥0）；z≥0（x、y、z不同时为0）；

在恒容条件下，由于该反应是气体体积不等的反应，所以将所有生成物都折算成反应物后，起始量要完全相等，所以编号4、5、6三个容器中为完全等效，编号5中将反应物都折算成生物，氨气为2mol，在编号6中，氢气在编号4的基础上反应了0.75mol，所以根据化学方程式，氮气反应了0.25mol，还剩余0.75mol，生成氨气0.5mol，根据完全等效的原理，可知将Z折算成x、y可得，2x+z=2；2y+3z=6； 由于合氨反应是体积减小的反应，所以在达到平衡时，恒容过程达到的平衡体系的压强小于恒压过程得到的平衡体系，所以在起始量相同的情况下，a＞b，故答案为： 9 3a （2） 恒0.4 1.2 （3） 压 y=3x（x≥0）；z≥0（x、y、z不同时为0） 2 （5） 0.75 0.5 （6） 恒容 2x+z=2；2y+3z=6． ＞ 【点评】本题主要考查了等效平衡的思想，中等难度，解题目关键是注意不同条件下的等效平衡的要求．

第7页（共7页）