题型四:已知一个可逆反应、一种起始状态
[例4]把6 mol A气体和5 mol B气体混合放入4 L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)
2C(g)+xD(g)经5min达到平衡,此时生成C为2mol,测定D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列说法中错误的是 ( BD )
A.A的平均反应速率为0.15mol/(L·min)
B.恒温达到平衡时容器内压强为开始时的85%
C.B的转化率为20%
D.平衡时A的浓度为0.8mol/L
[方法点拨]有关化学平衡的计算可按“起始、转化、平衡”列出各自的量,若碰到未知量则设出,再从题目中寻找已知关系列出等式求解。
[例5]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做如下调整,可使平衡右移的是(C )
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均减少1 mol
[方法点拨]涉及化学平衡移动的问题可按下图去思考:
反应特征
影响因素![]()
![]()
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速率变化
移动方向
题型五:已知一个可逆反应、两种起始状态
[例6]可逆反应A(g)+B(g)
2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的体积分数为n%,则m和n的关系正确的是( C )
A.m>n B.m<n C.m=n D.无法比较
[例7]在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应:2A(g)+B(g)
xC(g),达到平衡后,C的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为( C )
A.只能为2 B.只能为3
C.可能为2,也可能为3 D.无法确定
[例8]在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:N2+3H2
2NH3。已知加入1mol N2和4mol H2时,达到平衡后生成a mol NH3(见下表已知项)。在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①-③的状态,填写表中空白。
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已知 编号 |
起始状态物质的量 n/mol |
平衡时NH3的物质的量 n/mol |
||
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N2 |
H2 |
NH3 |
||
|
1 |
4 |
0 |
a |
|
|
① |
1.5 |
6 |
0 |
|
|
② |
|
|
1 |
0.5a |
|
③ |
m |
g(g≥4m) |
|
|
[方法点拨]已知一个可逆反应、两种起始状态可从以下角度考虑:
两边系数相等:若对应物质成比例则从等效平衡;若对应物质相等则从等同平衡角度考虑
恒温恒容
两边系数不等:从等同平衡角度考虑
恒温恒压:若对应物质成比例则从等效平衡角度考虑;若对应物质相等则从等同平衡角度考虑;
题型六:通过建立等效平衡的中间状态,比较反应物
转化率的大小以及平衡时某物质体积分数、浓度的大小
[例9]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+O2
2SO3并达到平衡。在这过程中,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的转化率为( B )
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
[例10]在相同温度下,有相同体积的甲、乙两容器,甲容器中充入1g N2和1g H2,乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中,错误的是( BD )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡后N2的浓度:乙>甲
C.H2的转化率:乙>甲 D.平衡混合气中H2的体积分数:乙>甲
题型七:已知两个可逆反应
[例11]在一个容器固定的反应器中,有一可左右滑动的密闭隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0mol,D为6.5mol,F为2.0mol,设E为xmol,当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器正中位置。请填写以下空白:
⑴若x=4.5,则右侧反应在起始时向 正反应 (填“正反应“或”逆反应“)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行,则x的最大取值应小于 7 。
⑵若x分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达平衡时,A的物质的量是否相等?(填“相等”、“不相等”或“不能确定”)。其理由是: 不相等 。
[方法点拨]当已知两个可逆反应时,应着力去找两平衡间的关系,然后再去计算。
[巩固练习]
1.反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)在5L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率
为
A.
B.
C.
D.![]()
(二)填空:
16.在合成氨的反应中,已知H2、N2和NH3的起始浓度分别为3mol/l、1 mol/l和0.1mol/l,在一定条件下测的
=0.3 mol/(l·m),3分钟后NH3的浓度是________
17. 某温度时,浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z,若测得反应开始10分钟后,[X2]为0.4 mol/L,[Y2]为0.8 mol/L,生成物[Z]为0.4 mol/L,
则该反应的化学方程式(Z用X、Y表示)是 .
18.把除去氧化膜的镁条投入盛有稀盐
酸的试管里,实验测得氢气产生的速率随时
间的变化情况如图所示.其中
①
t1-t2速率变化的主要原因是
② t2-t3速率变化的主要原因是
19.
Fe3+和I-在水溶液中发生如下反应:2 I- + 2 Fe3+ 2 Fe2+
+ I2(水溶液)
(1)
|
|
(2) 上述反应反应的正向速度和Fe3+、I-的浓度关系为:V=KC I-C Fe3+ (K为常数)
|
|
C I
(mol/L) |
C Fe3+(mol/L) |
V(mol/L.s) |
|
① |
0.20 |
0.80 |
0.032K |
|
② |
0.60 |
0.40 |
0.144K |
|
③ |
0.80 |
0.20 |
0.128K |
通过所给的数据计算得知:在
![]()
V=KC I-C Fe3+ 中。M、n的值为______{选填A、B、C、D}
A. m=n=1 B. m=1,n=2 C. m=2,n=1 D.m=n=2