化学平衡之等效平衡练习题含解析答案-8页.pdf

【化学平衡】是化学反应中的一个关键概念，指的是在一定条件下，化学反应正反两个方向的速率相等，系统中的各物质的浓度或分压力保持不变的状态。在本题中，涉及了化学平衡中的一个重要分支——等效平衡，即不同起始物质配比但最终达到相同平衡状态的情况。 我们看【例1】，讨论的是在恒温和恒压下，通过改变初始物质的配比来保持平衡后C的浓度不变。题目中，3 mol A 和 1 mol B 反应生成2 mol C 和 1 mol D。平衡时C的浓度为wmol·L-1。根据等效平衡的原则，只有当反应物的化学计量数之比与原有反应相同时，平衡状态才会相同。因此，(A)6 mol A+2 mol B相当于原来的两倍反应，(B)3 mol A+1 mol B+2 mol C相当于加入了2 mol C，(D)1 mol C+2 mol D相当于加入了1 mol C和1 mol D，这些都可能导致C的浓度变化，所以正确的选项是(C)2 mol C+1 mol B+1 mol D，因为它能抵消掉一部分反应生成物，使得平衡状态保持不变。 接着，【例2】讨论了恒温恒容条件下，如何改变初始物质的量来保持平衡时N2、H2、NH3的浓度不变。题目中，平衡时N2、H2、NH3的浓度分别为M、N、G。如果初始物质的参加量改变，但比例保持N2:3H2=1:3，那么平衡状态不会改变。例如，如果x=0，y=0，则z=2 mol，因为这样相当于直接加入2 mol NH3，平衡会逆向进行，直到N2和H2的浓度恢复到M和N。同理，当x=0.75 mol时，为了保持平衡，需要3倍的H2，即y=2.25 mol，并且由于反应生成了氨，还需要0.5 mol的NH3，即z=0.5 mol。 【例3】探讨的是恒压条件下，对于2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)这一放热反应，平衡状态和反应物的变化。在平衡状态A，气体总物质的量为4.2 mol。增加O2会使SO2的体积分数减小，而要恢复到状态A，可以通入适量SO2或者升高温度使平衡逆向移动。起始时，若a=1.2 mol，b=0.6 mol，c的取值可以是任意值，因为只要最终平衡时的气体组成与A状态相同即可。要使反应逆向开始并达到相同的平衡状态，c的取值需满足3.6＜c≤4。 化学平衡中的等效平衡涉及到初始物质配比的计算和理解，以及如何通过改变条件来维持或调整平衡状态。这要求学生深入理解化学反应的动态平衡过程，并能够灵活运用勒夏特列原理分析问题。