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等效平衡（2） 高考頻度：★★★☆☆ 難易程度：★★★☆☆ 在一個固定容積的密閉容器中，保持一定溫度進行反應:H2(g)+Br2(g)2HBr(g)，已知加入1 mol H2和2 mol Br2達到平衡后，生成了a mol HBr。在相同條件下，若起始時加入的H2、Br2、HBr分別為x mol、y mol、z mol(均不為0)且平衡時各組分的體積分數(shù)都不變，則以下推斷中一定正確的是 ①x、y、z應滿足的關系為4x+z=2y ②達到平衡時HBr的物質(zhì)的量為[(x+y+z)/3]a mol ③達到平衡時HBr的物質(zhì)的量為a mol ④x、y、z應滿足的關系為x+y=z A．①② B．②③ C．③④ D．①②③ 【參考答案】A （1）構建恒溫恒容平衡思維模式 新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。 （2）構建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應為例，見圖示) 新平衡狀態(tài)可以認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。 （3）恒溫恒容與恒溫恒壓條件平衡比較模式(起始量相同) 1．如圖所示，隔板M和活塞N均可無摩擦地左右移動。向甲中充入1 mol N2 和3 mol H2，向乙中充入4 mol NH3，此時M、N的位置如圖所示。在一定條件下發(fā)生可逆反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反應達到平衡后，恢復到反應發(fā)生前時的溫度。下列有關說法不正確的是 A．當M、N不再移動時，甲、乙中的反應均達到平衡狀態(tài) B．平衡時，若M停在3處則N停在9處 C．平衡時，乙容器中NH3的物質(zhì)的量是甲容器中NH3的物質(zhì)的量的2倍 D．達到平衡后，再向甲中充入1 mol He，重新達到平衡時兩容器中NH3的體積分數(shù)相等 2．PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ①，2HI(g) H2(g)+I2(g) ②，2NO2(g) N2O4(g) ③ 在一定條件下，達到化學平衡時，反應物的轉化率均是a%。若保持各自的溫度不變、體積不變，分別再加入一定量的各自的反應物，則轉化率 A．均不變 B．均增大 C．①增大，②不變，③減小 D．①減小，②不變，③增大 3．已知2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJmol-1，向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體：(甲)2 mol SO2 和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2 和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。在恒溫、恒容條件下反應達到平衡時，下列關系一定正確的是 A．容器內(nèi)壓強p：p甲=p丙>2p乙 B．SO3的質(zhì)量m：m甲=m丙>2m乙 C．c(SO2)與c(O2)之比k：k甲=k丙>k乙 D．反應放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲=Q丙>2Q乙 1．【答案】D 2．【答案】D 【解析】轉化率應從“等效平衡”的角度去分析：在體積不變時分別再加入一定量的各自的反應物，壓強會增大，反應①是一個氣體體積增大的反應，因此反應物的轉化率減小，反應②是一個氣體體積不變的反應，因此反應物的轉化率不變，反應③是一個氣體體積減小的反應，因此反應物的轉化率增大。 3．【答案】B 【解析】將丙容器中，起始投料全部轉化為左邊的物質(zhì)，可知甲和丙為等效平衡，則p甲=p丙、m甲=m丙、k甲=k丙，Q甲+Q丙=197 kJ。甲和乙的比較可用如圖所示幫助理解： 經(jīng)過變化1后，兩個容器為等效平衡，去掉隔板，乙容器和“乙+乙”容器中濃度、壓強等均相等；經(jīng)過變化2后，容器甲的體積比“乙+乙”的縮小一半，若平衡不發(fā)生移動，則壓強為原來的 2倍，但體積減小，壓強增大，平衡正向移動，則SO3的質(zhì)量：m甲>2m乙，總物質(zhì)的量減小，導致平衡壓強減小，故p甲<2p乙，放出或吸收的熱量：Q甲<2Q乙，因甲、乙兩容器中起始投入的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為2∶1(即化學計量數(shù)之比)，兩者在反應中按照2∶1的比例轉化，故達到平衡時，兩容器中c(SO2)與c(O2)之比仍為2∶1，即k甲=k乙。