知识讲解_化学平衡移动（提高）

1 高考总复习 等效平衡（提高） 【考纲要求】 1．理解等效平衡的含义、类型、规律； 2．理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，并 能用相关理论解决实际问题。 【考点梳理】 考点一、等效平衡的含义 在相同条件下，对同一可逆反应，不论从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或 从正、逆两个方向同时开始；投料是一次还是分成几次，只要起始浓度相当（即按方程式中 的计量系数转换成同一半边满足对应相等或对应成比例），均可能达到同一平衡状态，即平 衡时相应组分的含量(体积分数、物质的量分数、质量分数)相同，这样的化学平衡称为等效 平衡。即在满足质量（原子）守恒定律的前提下，一定条件下的同一个平衡状态可以对应无 数个起始状态。 如果将两种不同方式的起始投料按方程式中的计量系数转换成同一半边满足对应相等， 这样最终达到的等效平衡不仅各组分的物质的量分数对应相等，而且其物质的量也对应相等， 则两平衡互为等同平衡。等同平衡可视为等效平衡的一种特殊情况。 遇到等效平衡问题时，特别注意以下几点：一看外界条件①恒温、恒容，②恒温、恒 压； 二看反应前后气体体积变化与否；三看“等效平衡”中的“等效”要求：一般指“物 质的量分数相等”，但有些题目中要求达到的等效平衡是“等物质的量”或“等浓度”等， 应格外注意题目的要求。解题时要分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换” 的方法，分析和解决等效平衡问题。 考点二、等效平衡的类型和规律： 外界条件 等温等容 等温等容 等温等压 反应类型 任意可逆反应 Δn(g)=0 的反应 任意可逆反应 等价转换 转化为同一方物质 n 相等 转化为同一方物质 n 成比例 转化为同一方物质 n 成比例 等效情况 ω%相等 C 相等 n 相等 ω%相等 C 成比例 n 成比例 ω%相等 C 相等 n 成比例 注：n 表示各物质的物质的量、ω%表示质量分数、C 表示物质的量浓度、Δn(g) =0 表 示反应前后气体的总物质的量不变 要点诠释： 等效平衡的解题方法与技巧是：明确等效平衡的种类：一是恒温恒容下的等效平衡，它 再细分成二种情况，①是反应前后气体的体积不相等的的反应，只要按照化学计量数换算到 一边即“一边倒”，与原平衡的初始量相同，则建立的平衡与原平衡视为等效；②是反应前 后气体的体积相等，只要按照化学计量数换算到一边即“一边倒”，与原平衡物质的初始量2 的比值相同，则建立的平衡与原平衡视为等效。二是恒容恒压（容器的体积可变）条件下， 只要按照化学计量数换算到一边即“一边倒”，与原平衡的初始量的比值相同，则建立的平 衡与原平衡视为等效。 考点三、实例分析：等效平衡的分类和规律 1、对反应前后气体体积不等的反应： （g）+3 （g） 2 （g） 转换 条件 浓度 含量 物质的量 质量分数 定 T 定 V 相等 相等 相等 相等 对应相等 定 T 定 P 相等 相等 相等 相等 定 T 定 V 不相等 不相等 不相等 不相等对应 成比例 定 T 定 P 相等 相等 成比例 相等 2、对反应前后气体体积相等的反应：H2(g)＋ I2(g) 2H I(g) 转换 条件 浓度 含量 物质的量 质量分数 定 T 定 V 相等 相等 相等 相等 对应相等 定 T 定 P 相等 相等 相等 相等 定 T 定 V 不相等 相等 成比例 相等对应 成比例 定 T 定 P 相等 相等 成比例 相等 考点四、等效模型 在化学平衡中经常对已达平衡的某反应体系继续投入一定量的反应物或生成物，再次 达到平衡后讨论其浓度、压强、转化率等的变化趋势，并与起始平衡时的状态进行比较。一 般的解题思路是在这两个平衡状态之间建立一个中间状态，进行分步讨论：此中间状态和第 一次反应达到的平衡为等效平衡，通过改变外界条件瞬间改变该中间状态，根据平衡移动原 理该状态最终趋于新的平衡。可通过中间状态的移动判断改变条件后的平衡移动所造成的相 关量的变化。 等效模型的使用条件：当改变量为整个反应体系时，用等效模型分析；当改变量为整个 反应体系中的某一个组分，用勒沙特列原理分析。 【典型例题】 类型一：恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0 的体系）：等 价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同，则两平衡等效。 2N 2H 3NH3 例 1、温度为 T 时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0 molPCl5，反应 PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下 表： t/s 0 50 150 250 350 n(PCl3)/ mol 0 0.1 6 0.1 9 0.2 0 0.2 0 下列说法正确的是 A.反应在前 50 s 的平均速率为 v(PCl3)=0.0032 mol·L－1·s－1 B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L－1,则反应的△H＜0 C.相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3 和 0.20molCl2，达到平衡前 v(正)＞v(逆) D.相同温度下，起始时向容器中充入 2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3 的转化率 小于 80% 【思路点拨】注意容器体积为 2.0L，所给数据为物质的量。 【答案】C 【解析】A.反应在前 50 s 内的平均速率应该是前 50 s 内 PCl3 浓度变化与时间的比值，而不 是 PCl3 物质的量的变化与时间的比值。 B.相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3 和 0.20molCl2 应先求平衡常 数 K 为 0.025，再求浓度商（Qc）为 0.02,K＞Qc,说明平衡向正反应方向移动。 C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动， 达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 转化率减小，H2O 的体积分数会增大。 D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍 关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3 的转化率应大于 80% 【总结升华】本题素材似乎来源于人教版《选修四》课本第 32 页习题的第 8 题，属于基本 理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移 动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。 举一反三： 【变式 1】（2016 浙江一轮复习）在容积为 2 L 的 3 个密闭容器中发生反应 3A(g)＋B(g) xC(g)，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有关数据 如下： 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 3 mol A、2 mol B 6 mol A、4 mol B 2 mol C 到达平衡的时间/min 5 8 4 A 的浓度/(mol·L－1) c1 c2 C 的体积分数 w1 w3 混合气体密度/(g·L－1) ρ1 ρ2 下列说法正确的是 (　　 )。 A．若 x＜4，则 2c1＜c2 B．若 w3＝w1，可断定 x＝4 C．无论 x 的值是多少，均有 2ρ1＝ρ2 D．容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为 v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】A 项，乙对于甲而言，相当于体积减小压强增大，若 x=4，则甲、乙建立等效平衡， 2c1＝c2；若 x＜4，则反应物转化率增大，所以 2c1＞c2，故 A 错误。B 项，起始甲中投入量 与化学方程式化学计量数比不等，故 w3 不可能等于 w1，x 的值也不能确定，错。C 项，起 始乙投入的量是甲的 2 倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等， 故有 2ρ1＝ρ2，正确。D 项，v(A)＝ ，D 错误。故答案为 C。 【高清课堂：等效平衡 ID：363511 例 4】 【变式 2】在一固定容积的密闭容器中，加入 m mol A 和 n mol B，发生下列反应：mA(g) + nB(g) pC(g)，平衡时 C 的浓度为 w mol/L。若维持容器体积和温度不变，起始时放入 a mol A、b mol B、c mol C，要使平衡后 C 的浓度仍为 w mol/L，则 a、b、c 必须满足的关系 是 【答案】BC 【解析】本题要达等效平衡，需满足：根据方程式系数将起始量采用一边倒法归到同一 半边后（左边或右边），对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。 【高清课堂：等效平衡 ID：363511 例 3】 【变式 3】密闭容器中，保持一定温度，进行反应： ， 已知加入 1 mol 和 3 mol ，在恒压条件下，达到平衡时生成 a mol [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 [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： 11.5 / / 5min mol L c mol L− )(3H)(N 22 气气 + )(2NH3 气 2N 2H 3NH 3NH5 【答案】 （2） 9 3a （3） 0.4 1.2 恒 压 x、y、z 取值必须满足的一般条件：（2 分）y＝3x（x≥0）；z≥0 　　　　　　　　　　　　　　　　　　（x、y、z 不同时为 0） （5） 2 （6） 0.75 0.5 恒 容 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）：（2 分）2x＋z＝2；　　　　　　（2 分）2y＋3z＝6． a 与 b 的关系是： a＞b 类型二：恒温恒容下，对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0 的体系）： 等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等 效。 例 2、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应： 已知加入 1 mol H2 和 2 mol Br2 时，达到平衡后生成 a mol HBr（见下表已知项），在 相同条件下，且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，填写下表中 的空白。6 【解析】在定温、定容下， 建立起化学平衡状态，从化学 方程式可以看出，这是一个化学反应前后气体分子数相等的可逆反应。根据“等价转换”法， 通过反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后 与原平衡等效。 ①因为标准项中 n（ 起始）：n（ 起始）：n（HBr 平衡）=1：2：a，将 n（H2 起始） =2 mol，n（Br2 起始）=4 mol，代入上式得 n（HBr 平衡）=2a。 ②参照标准项可知，n（HBr 平衡）=0.5a mol，需要 n（H2 起始）=0.5 mol，n（Br2 起始）=1 mol，n（HBr 起始）=0 mol。而现在的起始状态，已有 1 mol HBr，通过等价转换以后，就 相当于起始时有 0.5 mol H2 和 0.5 mol Br2 的混合物，为使 n（H2 起始）：n（Br2 起始）=1： 2，则需要再加入 0.5 mol Br2 就可以达到了。故起始时 H2 和 Br2 的物质的量应为 0 mol 和 0.5 mol。 ③设起始时 HBr 的物质的量为 x mol，转换成 H2 和 Br2 后，则 H2 和 Br2 的总量分别为 （ ）mol 和（ ）mol，根据 ，解得 。设平 衡时 HBr 的物质的量为 y mol，则有 ，解得 。 【答案】 举一反三： 【变式 1】（2015 天津高考）某温度下，在 2L 的密闭容器中，加入 1molX（g）和 2molY （g）发生反应：X（g）+mY（g） 3Z（g），平衡时，X、Y、Z 的体积分数分别7 为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z 的 体积分数不变。下列叙述不正确的是（ ） A．m=2 B．两次平衡的平衡常数相同 C．X 与 Y 的平衡转化率之比为 1:1 D．第二次平衡时，Z 的浓度为 0.4 mol·L－1 【答案】D 【解析】c 初（X）=0.5mol/L，c 初（Y）=1mol/L 设第一次化学平衡建立时消耗的 X 为 xmol/L，则 （0.5-x）：（1-mx）：3x=30%：60%：10%=3:6:1 可得出 x=0.05，m=2 A．根据计算结果可知 A 正确； B．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故 B 正确； C．α（X）=0.05 /0.5×100%=10%，α（Y）=0.1/1×100%=10%，故 C 正确； D．根据 m=2 知该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时 Z 的物质的量 为：4×10%=0.4mol，故 Z 的浓度为 0.4mol/2L=0.2mol/L，故 D 项错误； 故选 D。 【变式 2】在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2 (g)+I2 (g) 2HI (g)， 已知 H2 和 I2 的起始浓度均为 0.10 mol / L，达平衡时 HI 的浓度为 0.16 mol / L，若 H2 和 I2 的起始浓度均变为 0.20 mol / L，则平衡时 H2 的浓度（mol / L）是（ ） A．0.16 B．0.08 C．0.04 D．0.02 【答案】C 【变式 3】在一个 1L 的密闭容器中，加入 2molA 和 1molB ，发生下述反应：2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时，C 的浓度为 1.2mol/L。维持容器的体积和温度不变，按下列配比作 为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍是 1.2mol/L 的是 A．3mol C+1mol D B．1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D C．1mol A+0.5mol B+1.5mol C D．4mol A+2mol B 【答案】AB 【解析】本题要求达到平衡后 C 的浓度仍是 1.2mol/L，需满足起始投料（一边倒）相 等。 类型三：恒温恒压下，对于任意有气体参加的可逆反应，气体体系等效转化后，只要反应 物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 【高清课堂：等效平衡 ID：363511 例 2】 例 3、（一）恒温、恒压下，在一个容积可变的容器中发生如下反应：8 （1）若开始时放入 1 mol A 和 1 mol B，达到平衡后，生成 a mol C，这时 A 的物质的 量为________ mol。 （ 2 ） 若 开 始 时 放 入 3 mol A 和 3 mol B ， 达 到 平 衡 后 ， 生 成 C 的 物 质 的 量 为 _________mol。 （3）若开始时放入 x mol A、2 mol B 和 1 mol C，达到平衡后，A 和 C 的物质的量分 别为 y mol 和 3a mol，则 x=________，y=________。平衡时，B 的物质的量__（填编号）。 （甲）大于 2 mol （乙）等于 2 mol （丙）小于 2 mol （丁）可能大于、等于或小于 2 mol （4）若在（3）的平衡混合物中再加入 3 mol C，待再次达到平衡后，C 的物质的量分 数是___________。 （二）若维持温度不变，在一个与（一）反应前起始体积相同，且容积固定的容器中发 生上述反应。 （5）开始时放入 1 mol A 和 1 mol B 到达平衡后生成 b mol C。将 b 与（1）小题中的 a 进行比较__________（填编号）。 （甲）a>b（乙）ab，即应填（甲）。 举一反三： 【变式 1】 在一定条件下，向一带活塞的密闭容器内充入 2molSO2 和 1molO2,发生下列反应： 2 SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡后改变下列条件，SO3 气体平衡浓度不改变的是（ ） A.保持温度和容器体积不变，充入 1mol SO3 B. 保持温度和容器压强不变，充入 1mol SO3 C. 保持温度和容器压强不变，充入 1mol O2 D. 保持温度和容器压强不变，充入 1mol Ar 【答案】B 【变式 2】 某温度下，在容积可变的容器中，反应 2A（g）＋B（g） 2C（g），达到平 衡时，A、B、C 的物质的量分别是 4mol、2mol、4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合 物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移动的是 A．均减半 B．均加倍 C．均增加 1mol D．均减少 1mol 【答案】C 类型四：不等效平衡 例 4. 将 2molPCl3 和 1molCl2 充 入 一 容 积 不 变 的 密 闭 容 器 中 ， 在 一 定 条 件 下 反 应 ： PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)达平衡时，PCl5 为 0.4mol.那么，在同体积容器中充入 1molPCl3 和 0.5molCl2，在相同温度下，达平衡时 PCl5 的物质的量是( ) A.0.2mol B.小于 0.2mol C.大于 0.2mol 而小于 0.4mol D.0.4mol 【答案】B 【解析】可以这样考虑：当拿走一半反应物时，若按原来的比例可得 PCl5 0.2mol，但 由于容积不变，所以降低了容器中的压强，平衡向左移动，所以选 B 【总结升华】恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0 的 体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态成比例，相当 于改变压强，则两平衡不等效。 举一反三： 【变式 1】一真空密闭容器中盛有 1molPCl5,加热到 20℃时发生如下反应：PCl 5(g) PCl3(g)+ Cl2 (g)反应达到平衡时，PCl5 所占体积分数为 M%,若在同一温度和同一容器中最初 投入的是 2mol PCl5,反应达到平衡时 PCl5 所占的体积分数为 N%，则 M 和 N 的正确关系是 （ ） A.M>N B.Mb% B.a%=b% C.a%丙=甲 B 乙>丁>甲>丙 C．丁>乙>丙=甲 D．丁>丙>乙>甲 10、(2016 浙江模拟)PCl3 和 PCl5 都是重要的化工原料。将 PCl3(g)和 Cl2(g)充入体积不变的 2 L 密闭容器中，在一定条件下发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)，并于 10 min 时达 到平衡。有关数据如下： PCl3(g) Cl2(g) PCl5(g) 初始浓度(mol·L－1) 2.0 1.0 0 平衡浓度(mol·L－1) c1 c2 0.4 下列判断不正确的是 (　　)。 A．10 min 内，v(Cl2)＝0.04 mol·L－1·min－1 B．当容器中 Cl2 为 1.2 mol 时，反应达到平衡 C．升高温度(T1＜T2)，反应的平衡常数减小，平衡时 PCl3 的 ＜1 D．若平衡后移走 2.0 mol PCl3 和 1.0 mol Cl2，则在相同条件下再达平衡时，c(PCl5)＜0.2 mol·L－1 11、（2015 江苏苏州）一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，其正反应 放热。现有三个相同的 2L 恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器 I、II、III，在 I 中充入 1 mol CO 和 1 mol H2O，在 II 中充入 1 mol CO2 和 1 mol H2，在 III 中充入 2 mol CO 和 2 mol H2O，700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(　 ) 物质的量 CO2 H2 CO H2O 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol a mol ϕ ϕ  1 2 ( ) ( ) n T n T ∆ ∆13 A．容器 I、II 中正反应速率相同 B．容器 I、III 中反应的平衡常数相同 C．容器 I 中 CO 的物质的量比容器 II 中的多 D．容器 I 中 CO 的转化率与容器 II 中 CO2 的转化率之和小于 1 12．如右图，关闭活塞 K，向 A 中充入 1 mol X、1 mol Y，向 B 中充入 2 mol X、2 mol Y， 此时 A、B 的容积都是 a L。在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器各发生反应： X (g)+Y (g) 2Z (g)+W (g) ΔH＜0。A 保持恒压，B 保持恒容，达到平衡时，A 的体积 为 1.4a L。下列说法错误的是（ ） A．反应速率：v (B)＞v (A) B．A 容器 X 的转化率为 80% C．平衡时的压强：2p (A)=p (B) D．平衡时 Y 的体积分数：A＜B 二、填空题 1、反应 aA(g)+bB(g) pC(g)+qD(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡且起始时 A 与 B 的物质的量之比为 a:b，则 ⑴平衡时 A、B 的转化率之比为 ； ⑵若同等倍数的增大 A、B 的物质的量浓度，要使 A 与 B 的转化率同时增大，(a+b)与(p+q) 满足的关系是(a+b) (p+q) （填“＞”、“＜”、“＝”或“没关系”）； ⑶若设定 a=2、b=1、p=3、q=2，在甲、乙、丙、丁四个容器中 A 的物质的量分别为 2mol、 1mol、2mol、1mol，B 的物质的量分别为 1mol、1mol、2mol、2mol , C 和 D 的物质的量均为 0。则在相同条件下达到平衡时，A 的转化率最大的容器是 ，B 的转化率由大到小 的顺序是（填容器序号） 。 2．在一定温度下，向一个容积不变的容器中，加入 3molSO2 和 2molO2 及固体催化剂，使 之反应：2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ；△H=－196.6kJ/mol。平衡时容器内气体压强为 起始时的 90%。此时 Ⅰ、加入 3molSO2 和 2molO2 发生反应，达到平衡时，放出的热量为 。 Ⅱ、保持同一反应温度，在相同的容器中，将起始物质的量改为 amolSO2、bmolO2、cmolSO3 （g），欲使平衡时 SO3 的体积分数为 2/9 ， ①达到平衡时，Ⅰ与Ⅱ放出的热量 （填序号）。 A、一定相等 B、前者一定小 C、前者大于或等于后者 ②a、b、c 必须满足的关系是（一个用 a、c 表示，另一个用 b、c 表示） 、 。 ③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，a 的取值范围是： 。14 【答案与解析】 一、选择题： 1、【答案】AD 【解析】A．平衡时 c(CH3OCH3)=c(H2O)= =0.080mol/L，c(CH3OH)= =0.04mol/L，容器 I 中化学平衡常数 K1= =4，容器Ⅲ 中平衡时 c(CH3OCH3)=c(H2O)= =0.090mol/L，c(CH3OH)= =0.02mol/L，化学平衡常数 K3= =20.25＞4，所以降低 温度，化学平衡常数增大，反应向正反应方向移动，则正反应是放热反应，故 A 正确； B．该反应是反应前后气体体积不变的反应，温度相同，化学平衡常数相同，反应物的 转化率相同，所以容器Ⅰ中的 CH3OH 体积分数和容器Ⅱ中的相等，故 B 错误； C．相同条件下，温度越高，反应速率越大，所以容器 I 中的反应速率大于容器Ⅲ，则 容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的短，故 C 错误； D．c(CH3OH)=0.15mol/L、c(CH3OCH3 )=0.15mol/L、c(H2O)=0.10mol/L，浓度商= =0.67＜4，平衡向正反应方向移动，故 D 正确；故选 AD。 2、【答案】C 【解析】本反应体积前后不变，压强增大，平衡不移，HI 的转化率不变。 3、【答案】B 【解析】A 项，相当于向容器中充入 1.5 mol CO 和 3 mol H2O (g)，与原始比例 1∶2 相同， 与原平衡等效，CO 体积分数不变；B 项，相当于向容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2O (g)， 再充入 1 mol CO，故前一步旨在建立等效平衡，再充入 1 mol CO，虽使平衡向正向移动， 但移动是由 CO 的浓度增加引起的，CO 的体积分数增大；C 项，相当于向容器中充入 0.9 mol CO 和 1.8 mol H2O (g)（两者比值 1∶2），再充入 0.1 mol H2O (g)，故加入 H2O (g)而使平衡 向正向移动，CO 体积分数减小；D 项，相当于向容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2O (g)， 与原平衡等效，CO 体积分数不变。 说明：利用等效平衡规律解决问题时，关键要把握两点：（1）明确反应条件是恒温恒 压还是恒温恒容。（2）明确反应方程式的特点：是反应前、后气体体积相等还是不相等的反 应。（3）对于不能构成等效平衡的情况，分析平衡是向正反应方向移动，还是向逆反应方向 移动。在分析中，将生成物（或反应物）按“一边倒”的原则全部转化为反应物（或生成物） 是非常必要和有效的。 4、【答案】C 【解析】恒温恒压条件下，若再充入 1mol SO3 ，平衡时 SO3 转化率不变，故 SO2 的的百 分含量不变。 5、【答案】B 【解析】该反应是反应前后体积相等的反应，I、II 两途径起始量折成同一半边对应成比例， 两途径分别达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同。 6、【答案】B 【解析】题意的变化过程如下图所示：15 Ⅱ是Ⅰ的等效平衡，由Ⅱ变为Ⅲ时，体积缩小一倍，可转化为压强增大一倍来考虑平衡 移动。但由于增大压强，对此可逆反应来说，平衡向逆反应方向进行，因而增大的压强就会 小于原压强的 2 倍。 7、【答案】C 【解析】要比较 A、B 两容器中 SO2 转化率,可以对 B 容器的反应过程进行如下等效设计: 即先将 B 容器中的体积扩大一倍，使状态Ⅱ与 A 容器达到等同平衡(状态Ⅱ相当于两个 独立的容器 A)，两者 SO2 的转化率相等。再将状态Ⅱ体积压缩为原体积，根据勒夏特列原 理，状态Ⅲ平衡时 SO2 转化率大于状态Ⅱ(也就是容器 A)的转化率。而 B 容器先扩大体积再 压缩回原状，转化率是相同的，所以 a%丙=甲，答案选 A。 10、【答案】C 【解析】　　　　 　 PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g) c(起始)/mol·L－1　　　2.0　　　1.0　　　 0 c(转化)/mol·L－1 0.4 0.4 0.4 c(平衡)/mol·L－1 1.6 0.6 0.4 10 min 内，v(Cl2)＝0.04 mol·L－1·min－1，A 正确；平衡时，n(Cl2)＝1.2 mol，B 正确； 平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则 PCl3 的 ＞1，C 错误；D 项中当 c(PCl5)＝ 0.2 mol·L －1 时浓度商为 Qc＝ ＝ ，而此温度下的平衡常数 K＝ ＝ ，因 K＜Qc，可得当 c(PCl5)＝0.2 mol·L－1 时反应未达到平衡状态，平衡向逆反应进 压强增大一倍体积扩大一倍 状态Ⅰ 状态Ⅱ 状态Ⅲ  1 2 ( ) ( ) n T n T ∆ ∆ 0.2 0.8 0.3× 20 24 0.4 0.6 1.6× 10 2416 行，故达到平衡时，c(PCl5)＜0.2 mol·L－1。故答案 C。 11、【答案】CD 【解析】由题意可知容器Ⅰ中反应从正向开始，反应放热，容器温度升高，容器Ⅱ中反应从 逆向开始，反应吸热，容器温度降低，两容器中温度不同，正反应速率不相同，A 项错误； 容器Ⅰ、Ⅲ中反应达平衡状态时放出热量不同，而容器为绝热容器，故两容器中温度不同， 平衡常数不同，B 项错误；容器Ⅰ中反应放热，容器温度升高，CO 转化率降低，容器Ⅱ中 反应吸热，容器温度降低，CO 产率降低，平衡时容器Ⅰ中 CO 的物质的量比容器Ⅱ中多，C 项正确；若容器Ⅰ、Ⅱ在相同温度下进行，反应达平衡时，Ⅰ中 CO 转化率和Ⅱ中 CO2 转化 率之和等于 1，由上述反应过程可知，达平衡时，Ⅰ中温度升高，Ⅱ中温度降低，Ⅰ中 CO 转化率降低，Ⅱ中 CO2 转化率也降低，两者转化率之和必小于 1，D 项正确。 12．【答案】C 【解析】A 是恒压，B 是恒体积，该反应是物质的量增大的反应，所以 B 中压强要增大，B 中反应速率比 A 中的大，A 选项正确； X (g) + Y (g) 2Z (g) + W (g) 起始量： 1 1 0 0 转化量： x x 2x x 平衡量： 1―x 1―x 2x x 有 1―x+1―x+2x+x=1.4×2，得 x=0.8，所以 A 中 X 的转化率为 0.8，B 选项正确；起始 状态下，p (B)=2p (A)，随着反应的进行，p (A)不变，p (B)在增大，所以平衡后 p (B)＞2p (A)，C 选项错误；两者在起始状态下是成比例的关系，即在等温等压条件下为等效平衡， 则压缩 A 的体积，增大压强，平衡逆向移动，所以原平衡状态中，A 中 Y 的体积分数小于 B，D 选项正确。 二、填空题 1、【答案】1:1；⑵＞；⑶丁、甲＞乙＞丙＞丁。 【解析】 ⑴ 已知起始时 A 与 B 的物质的量之比为 a:b，由方程式中系数知转化的 A 与 B 的物质的 量之比也为为 a:b，故平衡时 A、B 的转化率之比为 1:1。 ⑵同等倍数的增大 A、B 的物质的量浓度，相当于加压，要使 A 与 B 的转化率同时增大，反 应前后系数满足的关系是(a+b) ＞(p+q)。 ⑶以容器乙为参照分析：容器丁相当于在容器乙的基础上再加入 1 molB，A 的转化率提高； 容器甲相当于在容器乙的基础上再加入 1 molA，B 的转化率提高。容器乙丙相比，丙的压强 较大，而该正反应的系数增大，故丙中 A、B 的转化率比乙中的小。 2．【答案】 Ⅰ、 98.3kJ (2 分) Ⅱ、①C (1 分) ② a +c=3，2b+c=4 ③2＜a≤3 【解析】 Ⅰ、 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) ；△H=－196.6kJ/mol。 起始： 3mol 2 mol 0 转化： 2x x 2x ％（或浓度）反应物起始的物质的量 （或浓度）反应物转化的物质的量反应物的转化率＝ 100×17 平衡： 3-2x 2-x 2x 由题意：平衡时容器内气体压强为起始时的 90%。 故：（3-2x+2-x+2x）÷(3+2)= 90%,解得，x=0.5 mol 放出的热为 196.6kJ×0.5=98.3 kJ。平衡时 SO3 的体积分数为 1÷4.5=2/9。 Ⅱ、①欲使平衡时 SO3 的体积分数为 2/9 ，即达到等效平衡，a≤3，故途径Ⅱ放出的热量≤ 98.3 kJ。 ②该反应前后体积不等，要达等效平衡，需满足：将起始量等价转换成同一边后各物质 的量对应相等。即：a +c=3，2b+c=4。 ③欲使起始时反应表现为向正反应方向进行，只要和平衡时各物质的量参比，平衡时 SO2 的 物质的量为 2mol ，故 a 的取值范围是：2＜a≤3。