高考热点25　等效平衡

高考热点25等效平衡对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反应特点a+b≠c+da+b=c+d条件等温等容等温等压等温等容等温等压起始投料换算为化学方程式同一边物质,其“量”相同换算为化学方程式同一边物质,其“量”比值相同换算为化学方程式同一边物质,其“量”比值相同物质的量(n)相同比值相同比值相同比值相同百分含量(w)相同相同相同相同浓度相同相同比值相同相同热点训练1.一定温度下,在3个容积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是()容器温度/K物质的起始浓度/(mol·L-1)物质的平衡浓度/(mol·L-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)Ⅰ4000.200.1000.080Ⅱ4000.400.200Ⅲ500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物的转化率比容器Ⅱ中的大C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大答案D解析对比容器Ⅰ和Ⅲ可知两者投料量相当,若温度相同,最终会建立等效平衡,但Ⅲ中温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,A错误;Ⅱ相对于Ⅰ成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以平衡时Ⅱ中转化率高,B错误;不考虑温度,Ⅱ中投料量是Ⅲ的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以平衡时Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中c(H2)的两倍,再考虑温度,Ⅲ中c(H2)还会增大,C错误;对比Ⅰ和Ⅲ,若温度相同,两者会建立等效平衡,两容器中反应速率相等,但Ⅲ温度高,速率更快,D正确。2.相同温度下,体积均为1L的四个密闭容器中,保持温度和容器容积不变,以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下。[已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·mol-1]容器起始投料量反应放出或吸收的热量/kJ平衡时甲2molSO2+1molO2ae乙1molSO2+0.5molO2bf丙2molSO3cg丁2molSO2+2molO2dh下列关系正确的是()A.a=c;e=g B.a=2b;e>2fC.a>d;e>h D.c+98.3e=196.6答案D解析根据投料可知,甲、丙两容器平衡时为等效平衡,甲容器起始时是从正反应方向建立平衡,放出热量akJ,丙容器是从逆反应方向建立平衡,吸收热量ckJ,a+c=196.6,因转化率不确定,二者不一定相等,A错误;若将甲容器扩大为原来的2倍,则达到平衡时甲与乙内各物质的浓度相等,但放出的热量是乙的2倍,现将甲恢复为原来的体积,平衡向正反应方向移动,又会放出热量,故a>2b,同理e>2f,B错误;丁中可看作是在甲达到平衡后再充入1molO2,则平衡正向移动,放出热量增多,即有a<d,同时有e<h,C错误;由已知热化学方程式可得a=98.3e,由选项A解析可知,a+c=196.6,即98.3e+c=196.6,D正确。3.甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是()A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙C.平衡时甲与丙中放出的热量相同D.其他条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量N2O4,新平衡后c2(N答案B解析甲、乙存在平衡2NO2(g)N2O4(g),该反应为气体分子数减少的反应,故甲中压强减小,乙中压强不变,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,丙中存在平衡N2O4(g)2NO2(g),相当于开始加入0.2molNO2,与甲为完全相同的等效平衡,据此分析。A.甲与丙为完全等效平衡,平衡时NO2的浓度相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强尽管平衡向正反应移动,根据勒夏特列原理平衡移动的结果是NO2浓度还是增大了,故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲=丙,故A错误;B.甲与丙为完全等效平衡,平衡时N2O4的百分含量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,平衡时N2O4的百分含量增大,故平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙,故B正确;C.甲与丙为完全等效平衡,平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等,但甲从正反应方向开始,丙从逆反应方向开始,一个吸热、一个放热,故C错误;D.化学平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4),K只与温度有关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)ΔH=-92.2kJ·mol-1]。容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的浓度/(mol·L-1)c1c2c3反应的热效应放热akJ吸热bkJ吸热ckJ体系压强/Pap1p2p3反应物的转化率α1α2α3下列说法正确的是()A.2c1>c3 B.a+b=92.2C.2p2<p3 D.α1+α3=1答案B解析A项,先假设丙的容积为甲的2倍,则达到平衡时,丙中NH3的浓度与甲中的相等,再压缩至容积相等,若平衡不移动,则丙中NH3的浓度为甲中的2倍,实际上丙中平衡向生成NH3的方向移动,则有2c1<c3,不正确;B项,根据等效平衡知,甲、乙两容器从两个不同方向达到相同的平衡状态,由热化学方程式可知,1molN2(g)和3molH2(g)反应生成2molNH3(g)放出的热量为92.2kJ,设平衡时NH3为2nmol,对于甲容器,a=92.2n;对于乙容器,b=92.2(1-n),故a+b=92.2,正确;C项,由A项分析可知,压缩至容积相同时,若平衡不移动,则丙中压强是甲中的2倍,实际上丙中平衡向生成NH3的方向移动,故2p1>p3,由p1=p2知,2p2>p3,不正确;D项,由A项分析可知,压缩至容积相同时,若平衡不移动,则有α1+α3=1,实际上丙中平衡向生成N