【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第1-3单元课时作业（打包8套）苏教版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第1-3单元课时作业（打包8套）苏教版选修4,步步高,学年,高中化学,专题,单元,课时,作业,功课,打包,苏教版,选修
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1 第 3 课时 等效平衡 目标要求 一、等效平衡的含义 在一定条件下 (恒温恒容或恒温恒压 )，对 同一 可逆反应体系，起始时加入物质的 物质的量不同 ，而达到化学平衡时，同种物质的 百分含量相同 ，这样的平衡称为等效平衡。 二、等效平衡的分类 (1)对于恒温、恒容条件下的体积可变的反应 如果按方程式中的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量 相同 ，则建立的化学平衡状态是等效的 。 结果：达到平衡后，各组分的 百分含量 及各组分的 浓度 都是相等的。 例如，一定条件下的可逆反应： 2 2 2 1 0 0 0 2 0.5 1.5 上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则 者建立的平衡状态完全相同。 (2)对于恒 温、恒容条件下的体积不变反应以及恒温、恒压的可逆反应 (无论体积可变或不变 ) 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其 物质的量 比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。 结果：达到平衡后，各组分的 百分含量相同 ，但各组分的浓度 并不一定相同 。 例如： H2(g) I2(g) 2HI(g) 1 1 0 2 2 1 述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反 应物，两种情况下 H2(g)与 I2(g)的物质的量比均为 11 ，因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。 知识点一 恒温、恒容条件下的等效平衡 1已知在等温、等容条件下，有如下可逆反应： 2A(g) 2B(g) 3C(g) D(g)。现分别从两条途径建立平衡，途径 ： A、 B 的起始浓度均为 2 1；途径 ： C、 D 的起始浓度分别为 6 1和 2 1。下列叙述正确的是 ( ) A 、 两种途径最终达到平衡时，体系内混合气体的浓度相同 B 、 两种途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同 C达到平衡时， 途径的反应速率 途径的反应速率 达到平衡时， 途径混合气体的密度与 途径混合气体的密度相等 答案 B 解析 该反应的条件是在等温等容条件下，且该反应前后气体体积不变。由于途径 相当于 A、 B 的起始浓度均为 4 1建立平衡体系，故平衡时各组分的体积百分含量应与 相同，但各组分的浓度以及混合气体的密度则为 的两倍。 催化剂 2 2在 1 L 密闭容器中通入 2 一定温度下发生反应： 22 3平衡时， a%，维持容器的体积和温度不变，分别通入下列几组物质，达到平衡时，容器内 a%的是 ( ) A 3 2和 1 2 2 C 2 2和 3 2 D 0.1 2、 2 答案 D 解析 由题意可知，是在恒温恒容下的等效平 衡，应满足投料相等，利用极限转化法可将各项中物质转化成第一种情况中 A 1 2 B 2 2 C 2 2 D 中 2 答案为 D。 3一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应： 2A(g) B(g) 3C(g)，若反应开始时充入 2 和 2 ，达平衡后 A 的体积分数为 a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数大于 a%的是 ( ) 2 2 、 1 和 1 e(不参加反应 ) 1 和 1 2 、 3 和 3 A B C D 答案 A 解析 将选项中的各种配比全部转化为起始时 A 和 B 的物质的量并与题给平衡进行对比分析： 起始时物质的量 2A(g) B(g) 3C(g) 平衡时已知 2 2 0 a% A 43 23 0 a% B 2 1 0 a% C 23 43 0 1 时，必然 A 的体积分数增加， (A) a%，如选项 、 ；当 n(A) n(B)1， B 的物质的量小于 2 3a 1， B 的物质的量等于 2 3 B乙 丁 甲 丙 C丁 乙 丙甲 D丁 丙 乙 甲 答案 A 解析 本题主要考查外界条件对化学平衡的影响及等效平衡问题。解题时应注意该反应及反应的特点，即反应前后气体体积不变，同时要明确等效平衡的条件。把丙中 a O和 a 2O 按化学计量数转成 2也分别为 a 甲与 丙是等量等效，则达平衡时，n(相等；把丁中 a O 和 a 2O 按化学计量数转成 2，则起始时丁中 a a 与乙等量等效，到达平衡时 n(等。乙与甲相比相当于在甲的平衡中又加入了 a 致平衡正移，则平衡时 n( n( ，故选 A。 2对反应 2g) g)，在恒温的容器中，欲使c 2c 2值增大，在温度不变时应 采取 ( ) A体积不变，增加 B体积不变，增加 C使体积扩大到原来的 2 倍 D使体积不变充入 案 C 解析 体积不变无论是增加 质的量还是增加 物质的量，从效果上来讲，都相当于增大压强，平衡右移， A、 B 错； C 项等效于减小压强， C 正确；需要注意的是 B 项单从平衡移动角度看，因 c(大，使 v 正 n B B 选项正确。 练方法技巧 5一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应： 2A(g) B(g) 3C(g)，若反应开始时充入 2 和 2 ，达平衡后 A 的体积分数为 a%。其他条 件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数小于 a%的是 ( ) A 2 B 2 和 1 C 1 和 1 D 2 、 3 和 3 答案 C 解析 由于压强改变对平衡移动无影响，故平衡后 A 的体积分数只与起始加入的 A、 设反应都向逆反应进行到底，按四种配比加入起始物质，可等效转换成起始加入 A、 B 的物质的量之比为： A n(A) n(B) 21 B n(A) n(B) 21 C n(A) n(B) 12 D n(A) n(B) 11 平衡后 A 的体积分数为 a%时，起始加入的 A、 B 物质的量之比为 11 。若平衡后 A 的体积分数小于 a%，则起始加入 A、 B 的物质的量之比应小于 11 。 点拨：等效平衡问题一般涉及的是气体参加的反应。解决问题时同学们容易出现下面两个错误： (1)忽略了反应条件对等效平衡的限制作用。 (2)不注意反应类型的特殊性，即等体反应和非等体反应的等效平衡建立的限制条件是不同的。 6已知： H2(g) I2(g) 2HI(g) H0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入 2各 0.1 中加入 .2 同温度下分别达到平衡。欲使甲中 平衡浓度大于乙中 平衡浓度，应采取的措施是 ( ) A甲、乙提高相同温度 B甲中加入 0.1 e，乙不变 C甲降低温度，乙不变 D甲增加 0.1 2，乙增加 0.1 2 答案 C 解析 0.2 I 相当于 .1 以甲、乙在题述情况下达到的平衡是等效的。 A 项，甲、乙提高相同温度，仍等效； B 项，甲中加入 0.1 e 对反应无影响； 降低温度，平衡右移， 浓度增大； D 项，甲增加 0.1 2，乙增加 0.1 2，平衡都向右移动， 浓度都增大。 点拨：任何一个可逆反应体系，在相同条件下从不同的状态开始，只要达到平衡时的条件 (温度、压强、浓度 )完全相同，则可以形成等效平衡。我们在解题中若遇到将两个状态进行比较这类问题，可以 “ 虚拟 ” 一个中间过程，如一个容器、一个隔板等，然后再进行比较。 6 综合拓展 7某温度下，密闭容器中充入 1 2和 3 2，使之反应合成 衡后，测得果温度不变，只改变起始加入量，使反应平衡后 x、 y、 z 表示。 . 恒温恒容条件下 若 x 0， y 0，则 z _。 若 x y _， z _。 x、 y、 z 满足的一般条件是 _。 . 恒温恒压条件下，上述结论又如何？ 答案 .2 0.5 2 x z 2,2y 3z 6 . z 为大于 0 的任意值 z 为任意值 x y 1 3， z 为任意值，或 x 或 y 均等于 0， z 为大于 0 的任意值。 解析 本题起始状态不同，但最终 百分含量相同，即最终各平衡是等效的。恒温恒容条件下， “ 一边倒 ” 后，对应的各物质的物质的量相等即可，例如 “ 左倒 ” 后，都是 1 2和 3 2，故 x 0， y 0，则 z 2 若 x y z 0.5 “ 左倒 ” 后，生成的 z2 成的 z2 以 x 1， y 3 3。还可以用原子守恒： 2x z 2(N 守恒 )； 2y 3z 6(H 守恒 )。恒温恒压下， “ 一边倒 ” 后，求得 3 即可。因为 32 ，所以 x 0，y 0，则 z 为大于 0 的任意值； x y z 为任意值； x y 1 3； x 与 y 均等于 0， z 为大于 0 的任意值。 8在恒温容器中加入 1 2和 3 2，达到平衡时 m%。若 2、 x y z 到平衡时 m%。 (1)该容器恒容，则 x、 y、 z 应满足的关系是 _。 (2)该容器恒压，则 x、 y、 z 应满足的关系是 _， 设前者达到平衡时生成 a 后者达到平衡时生成 a、 x、 。 答案 (1)x z/2 1 且 y 3z/2 3 (2)(2x z)/(2y 3z) 1/3 (x z/2)a 析 解法一：极限法 32点 1: 1 3 0 起点 2: x y z 推： (x z/2) (y 3z/2) 0 (1)根据题意，两起点达到平衡时， 化学平衡的建立只与条件 (温度、浓度、压强 )有关，与途径无关，故将起点 2“ 推回 ” 至与起点 1 相同时 (即将 z 上所示 )， 2的量应分别与起点 1 完全相同，这样两者达到平衡时 x、 y、 z 应满足的关系如下： x z/2 1 且 y 3z/2 3。 (2)根据题意，两起点达到平衡时， 物质的量分数相等，故只需 “ 一边推 ” 后，两者的投料比相等即可，故 x、 y、 z 应满足的关系如下： 1 (x z/2)(y 3z/2)： (x z/2)y 3z/2)1/3 因为 “ 一边推 ” 后，后者的 x z/2)倍，故平衡时生成的 x z/2)倍，即 (x z/2)a 法二：原子守恒法 (1)因为起点 1 与起点 2 达到平衡时各组分的量分别相等，故各原子的物 质的量也应分别高温、高压 催化剂 7 相等，利用原子守恒有： 2
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