高二化學(xué)教案：《等效平衡》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　一、復(fù)習(xí)鞏固

　　復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的建立、特征和標(biāo)志； 化學(xué)平衡的移動(dòng)；平衡移動(dòng)原理。

　　預(yù)習(xí)等效平衡的原理、規(guī)律以及應(yīng)用。

　　二、知識(shí)梳理

　　考點(diǎn)1:等效平衡的含義

　　在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)（體積、物質(zhì)的量）均相等，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。

　　在等效平衡中，還有一類特殊的平衡，不僅任何相同組分x的分?jǐn)?shù)（體積、物質(zhì)的量）均相同，而且相同組分的物質(zhì)的量均相同，這類等效平衡又互稱為同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。

　　如：N2+3H22NH3在下列四個(gè)容器A、B、C、D中均處于平衡狀態(tài)，各組分物質(zhì)的量分別為如下所示。

　　A.0.5molN2、0.5molH2、0.5molNH3

　　B．a(chǎn) mol N2，b mol H2，c mol NH3

　　C．1 mol N2，3 mol H2，0 mol NH3

　　D．0 mol N2，0 mol H2，2 mol NH3

　　若A、B兩容器T、p相同，則A、B兩平衡互為等效平衡。

　　若C、D兩容器T、V相同，則C、D兩平衡互為同一平衡。

　　考點(diǎn)2：建立等效平衡的條件

　　1.恒溫恒壓下或恒溫恒容下，對(duì)于同一可逆反應(yīng)，若兩初始狀態(tài)有相同的物料關(guān)系，則達(dá)到平衡后兩平衡等效且實(shí)為同一平衡。

　　此處的相同是指廣義的相同，即只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系換算成平衡式左右兩邊中某一邊的物質(zhì)的量，若兩者相同則為有相同的物料關(guān)系。如：

　　N2＋3H22NH3

　�、�  1　　3 　　  0

　　②  0    0       2

　�、�  0.5   1.5     1

　　則①②③為具有相同的物料關(guān)系。

　　2.在恒溫恒壓下，對(duì)于同一可逆反應(yīng)，若兩初始狀態(tài)具有相當(dāng)?shù)奈锪详P(guān)系，則達(dá)到平衡后，兩平衡互為等效平衡。

　　此處的相當(dāng)是指按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成左右兩邊中同一邊物質(zhì)的量之比相同。

　　例如：   N2O（g）＋2O2（g）N2O5（g）

　　①  2　　　　3 　　 　　　0

　�、�  3       4.5           0

　　③  2.5      3           1.5

　�、僦衝（N2O）∶n（O2）=2∶3

　�、谥衝（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3

　　③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3

　　則①②③的量相當(dāng)。[來源:Z_xx_k.Com]

　　由此可知：化學(xué)平衡的建立，僅僅與反應(yīng)條件有關(guān)，而與化學(xué)平衡的建立的過程無關(guān)，這就是說，對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng)，在同樣的條件下，無論反應(yīng)是從正反應(yīng)開始，或是從逆反應(yīng)開始，或是從兩個(gè)方向同時(shí)開始(即既有反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物，同時(shí)也有生成物轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物)，最終都能達(dá)到完全相同的平衡狀態(tài)，也就是平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(氣體的體積分?jǐn)?shù))各保持一定而不變。

　　對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定溫、定容條件下，只改變起始加入情況，只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等同（也等效）。對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)，在定溫、定容或定溫、定壓條件下，只改變起始時(shí)加入情況，只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)計(jì)量數(shù)比換算成方程式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則二平衡等效（不一定等同）。

　　考點(diǎn)3：平衡轉(zhuǎn)化率

　　對(duì)于可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD，反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為：

　　α（A）==（c0(A)－ [A]）/c0(A)×100%

　　考點(diǎn)4：考點(diǎn)3：“三段式法”解答化學(xué)平衡計(jì)算題

　　1．步驟

　�。�1）寫出有關(guān)化學(xué)平衡的反應(yīng)方程式。

　�。�2）確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。

　　（3）根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答。

　　2．方法

　　如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L、b mol/L，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx mol/L。

　　mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)

　　起始(mol/L)  a　　　　b 　　    0　　　0

　　變化(mol/L)  mx      nx        px     qx

　　平衡(mol/L)  a－mx  b－nx      px      qx

　　三、例題精析

　　【例題1】在一個(gè)固定容積的密閉容器中加入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為wmol/L。若維持容器的容積和溫度不變，按下列情況配比為開始濃度，達(dá)到平衡后C的濃度仍為wmol/L的是（    ）

　　A. 4molA+2molB 　[來源:Z+xx+k.Com]

　　B. 2molA+1molB+3molC+1molD

　　C. 3molC+1molD+1molB

　　D. 3molC+1molD

　　E. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

　　【答案】DE

　　【解析】這是一道關(guān)于等效平衡的題，定溫、定容條件下的等效平衡，常用極端假設(shè)法分析。將“3molC+1molD”轉(zhuǎn)化為“2molA+1molB”將.5molC+0.5molD”轉(zhuǎn)化為“1molA+0.5molB”。則B組起始狀態(tài)相當(dāng)于4molA+2molB”，C組起始狀態(tài)相當(dāng)于“2molA+2molB”，E組起始狀態(tài)相當(dāng)于“2molA+1molB”。顯然，A、B、C組的起始量與“2molA+1molB”　的起始量不同，均不能達(dá)到與其相同的平衡狀態(tài)，而D、E組的起始量與“2molA+1molB”　的起始量相同，能達(dá)到與其相同的平衡狀態(tài)。故正確答案為D、E。

　　【例題2】在一定溫度下，把2mol SO2和1molO2通入一個(gè)一定容積的密閉容器里，發(fā)生反應(yīng)

　　2SO2+O2 2SO3，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。若該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時(shí)SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)完全相同。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
　　（1）若a=0，b=0，則c=____。

　�。�2）若a=0.5mol，則b=____，c=____。

　　（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請(qǐng)用兩個(gè)方程式表示，其中一個(gè)只含a和c，另一個(gè)只含b和c)____。

　　【答案】（1） 2mol。（2） 0.25mol，1.5mol。（3） a+c=2，2b+c=2。

　　【解析】定溫、定容條件下的等效平衡對(duì)于本題來說，要達(dá)到同一平衡狀態(tài)，其外界條件相同，就是同溫、同壓時(shí)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量要符合如下關(guān)系：

　�。�1）若反應(yīng)從正反應(yīng)開始，必須是2molSO2，1molO2；

　�。�2）若反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始，必須是2molSO3；

　�。�3）若反應(yīng)是從正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向開始，則把SO3看作是由SO2和O2轉(zhuǎn)化而來的，把SO3的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO2和O2，然后這部分物質(zhì)的量再分別加上原有的SO2和O2的量，看看是否能達(dá)到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部轉(zhuǎn)化為SO3，然后這部分物質(zhì)的量再加上原有的SO3的量，看看是否能達(dá)到2molSO3。

　　【例題3】在一固定體積的密閉容器中，充入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)xC(g)，達(dá)平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)為W%，若維持容器容積和溫度不變，按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始配比投入，達(dá)平衡后，C的體積分?jǐn)?shù)也為W%，則x的值為（    ）

　　A. 1               B. 2               C. 3              D. 4

　　【答案】BC

　　【解析】看題意多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這是“恒溫恒容”條件下的等效平衡問題，常用極端假設(shè)法，即完全推算到A、B這兩種反應(yīng)物一端，即有0.6+1.4×2/x=2，或0.3+1.4×1/x=1，得x=2，應(yīng)選B。然而還應(yīng)考慮到等效平衡的另一種情況，即定溫、定容條件下對(duì)于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量之比與原起始量之比對(duì)應(yīng)相同，則兩平衡等效，即為當(dāng)x=3時(shí)的情況，因此本題正確答案應(yīng)為B、C。

　　四、課堂練習(xí)

　　【基礎(chǔ)】

　　1. 在1 L的密閉容器中通入2 mol NH3，在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：2NH3N2+3H2，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)N2的百分含量為a%。若維持容器的體積和溫度都不變，分別通入下列初始物質(zhì)，達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)N2的百分含量也為a%的是（    ）

　　A．3 mol H2+1 mol N2                    B．2 mol NH3＋1 mol N2

　　C．2 mol N2+3 mol H2                    D．0.1 mol NH3＋0.95 mol N2+2.85 mol H2

　　【答案】AD

　　【解析】等效平衡。只要加入的物質(zhì)的量相當(dāng)，不管反應(yīng)從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都會(huì)達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。

　　2. 相同溫度下，容積相同的甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：

　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)    ΔH＝－197 kJ·mol－1。

　　實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

　　下列敘述正確的是（    ）

　　A．Q1＝Q2＝Q3＝197 kJ

　　B．達(dá)到平衡時(shí)，丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大

　　C．甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等

　　D．若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1，則ΔH1>－197 kJ·mol－1

　　【答案】 C

　　【解析】A項(xiàng)，Q1>Q2＝Q3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲、乙、丙等效平衡，SO2的體積分?jǐn)?shù)相等，

　　錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于溫度一樣，甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等，正確；D項(xiàng)，

　　SO3(g)―→SO3(s)放出熱量，所以ΔH1<－197 kJ·mol－1，錯(cuò)誤。

　　【鞏固】

　　1. 恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：

　　（1）若開始時(shí)放入1molA和1molB，到達(dá)平衡后，生成amolC，這時(shí)A的物質(zhì)的量為           mol 。

　　（2）若開始時(shí)放入3molA和3molB，到達(dá)平衡后，生成C的物質(zhì)的量為     mol。

　�。�3）若開始時(shí)和入x molA 、2molB和1molC，到達(dá)平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，則x ===       mol ，y ===       mol。

　　平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量       （選填一個(gè)編號(hào)）

　　（甲）大于2mol    （乙）等于2mol

　�。ū�）小于2mol    （�。┛赡艽笥凇⒌扔诨蛐∮�2mol

　　做出此判斷的理由是

　�。�4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是                       。

　�、�.若維持溫度不變，在一個(gè)與（1）反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生反應(yīng)

　�。�5）開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與（1）小題中的a進(jìn)行比較        （選填一個(gè)編號(hào)）。

　�。�甲）a＜b    （乙）a＞b   （丙） a＝b    （�。┎荒鼙容^a和b的大小

　　做出此判斷的理由是                                                      。

　　【答案】（1）（1—a）mol。  （2）3a mol。 （3）2mol。(3 —3a)mol，當(dāng)3a＞1時(shí)，B的物質(zhì)的量小于2mol，當(dāng)3a == 1時(shí)，B的物質(zhì)的量等于2mol，當(dāng)3a＜1時(shí)，B的物質(zhì)的量大于2mol，故答案選（�。�。   （4）a/(2—a) 或a/(2—a)×100%    （5）由于溫度不變、體積不變，而（1）中容器的體積變小，故（5）小題中容器的壓力小于（1）小題中容器的壓力，有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。

　　【解析】（1）由反應(yīng)方程式可知生成amolC必消耗amolA，故平衡時(shí)A的物質(zhì)的量為（1—a）mol。

　�。�2）由于初始狀態(tài)為（1）的3倍，故平衡時(shí)生成的C必為（1）的3倍，即生成C的物質(zhì)的量為3a mol。

　�。�3）據(jù)平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為3amol及（2）小題中A、B初始物質(zhì)的量知，A、B最初的物質(zhì)的量應(yīng)分別為3mol 、3mol，由于產(chǎn)物中已生成1molC，故x == （3—1）mol==2   mol。

　　平衡時(shí)A的物質(zhì)的量y ==(3 —3a)mol，B的物質(zhì)的量也為(3 —3a)mol，由平衡時(shí)B的物質(zhì)的量可知，當(dāng)3a＞1時(shí)，B的物質(zhì)的量小于2mol，當(dāng)3a == 1時(shí)，B的物質(zhì)的量等于2mol，當(dāng)3a＜1時(shí)，B的物質(zhì)的量大于2mol，故答案選（�。�，理由如上橫線部分。

　　（4）在（3）的平衡混合物中再加入3molC，相當(dāng)于初始狀態(tài)時(shí)A、B的物質(zhì)的量分別為6mol、6mol，即為（3）小題中初始狀態(tài)的2倍，故可推知平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為6amol，平衡混合物的總物質(zhì)的量為（6—6a+ 6—6a +6a）mol ==（12—6a）mol，故C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為6amol/(12—6a)mol === a/(2—a) 或a/(2—a)×100%

　�。�5）由于溫度不變、體積不變，而（1）中容器的體積變小，故（5）小題中容器的壓力小于（1）小題中容器的壓力，有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)a＞b答案選（乙），理由如上橫線部分。

　　2. 一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)，若反應(yīng)開始時(shí)充入2molA和2molB，達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是   (     )

　　A. 2molC                       B. 2molA、1molB和1molHe（不參加反應(yīng)）

　　C. 1molB和1molC              D. 2molA、3molB和3 molC

　　【答案】AB

　　【解析】本題考查了上述“定溫、定容”條件下的等效平衡規(guī)律中的第2類等效平衡問題。首先把各選項(xiàng)中的C都折算成A和B，再與題干相比較。選項(xiàng)A中把“2molC”完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和2/3molB”，可設(shè)想分兩步進(jìn)行，第一次先加入4/3molA和4/3molB，與題干中比例一致，與原平衡等效，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%，第二次再移走2/3molB，會(huì)使平衡逆向移動(dòng)，A的物質(zhì)的量增加（但總物質(zhì)的量減�。�，故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%；選項(xiàng)B中所充入的“1molHe”不能改變各組分分壓，對(duì)平衡無影響，只需分析加入“2molA、1molB”的情況即可，其分析原理與選項(xiàng)A類似，故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)也大于a%；選項(xiàng)C中把“1molB和1molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4/3molA和5/3molB”，也可假設(shè)分批加入，第一次先加入4/3molA和4/3molB，與原平衡等效，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%，第二次再加入1/3molB，會(huì)使平衡正向移動(dòng)，A的物質(zhì)的量減�。ǖ�總物質(zhì)的量增加），故平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%；選項(xiàng)D中把“2molA、3molB和3 molC” 完全轉(zhuǎn)化為“4molA和4molB”，與原平衡等效，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。故符合題意的為AB。

　　【拔高】

　　3. Ⅰ、一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)  ΔH>0。

　�。�1）下列措施中能使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大的是           (填序號(hào))。[來源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]

　　A.升高溫度               B.增大壓強(qiáng)

　　C.充入一定量氮?dú)?nbsp;        D.再加入一些鐵粉

　　（2）反應(yīng)達(dá)到平衡后，若保持容器體積不變時(shí)，再通入一定量的CO2，使CO2的濃度成為原來的2倍，則CO2的轉(zhuǎn)化率將          (填“增大”、“減小”或“不變”)。

　�、�、在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，試分析和回答下列問題：

　�。�1）可認(rèn)定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是        (選填序號(hào))。

　　A．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

　　B．v正(CO)=v逆(H2O)

　　C．生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2

　　D．1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵

　　（2）若上述化學(xué)平衡狀態(tài)從正反應(yīng)開始建立，達(dá)到平衡后，給平衡體系加壓(縮小容積、其他條件不變)，則容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將        (填寫“不變”、“變小”或“變大”)。

　　【答案】Ⅰ、（1）A  （2）不變  Ⅱ、（1）B、D  （2）變大

　　【解析】 解答該題要注意以下三點(diǎn)：

　�。�1）根據(jù)CO與CO2的濃度比值關(guān)系得出平衡移動(dòng)的方向，然后再進(jìn)行判斷。

　�。�2）增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定減�。晦D(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化濃度比起始濃度。

　　（3）氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量其變化與m總、n總均有關(guān)。

　�、�、（1）使平衡時(shí)c(CO)/c(CO2)增大，則需要使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO2的濃度減小，CO的濃度增大， 比值增大。反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，A對(duì)；反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)；充入N2對(duì)平衡沒有影響，C錯(cuò)；鐵粉的量的多少對(duì)平衡沒有影響，D錯(cuò)。

　�。�2）增大CO2的濃度，反應(yīng)物中只有CO2為氣體，且反應(yīng)前后氣體體積相等。相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率不變。

　�、颉ⅲ�1）因?yàn)樵诤銐喝萜髦羞M(jìn)行，壓強(qiáng)一直不變，A錯(cuò)；當(dāng)v正(CO)=v逆(H2O)時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，B對(duì)；任何時(shí)刻生成的CO與H2物質(zhì)的量都相等，C錯(cuò)；1 mol H—H鍵斷裂說明有1 mol H2反應(yīng)，斷裂2 mol H—O鍵說明有1 mol H2O反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡，D對(duì)。

　�。�2）原平衡狀態(tài)中CO、H2的平均相對(duì)分子質(zhì)量為加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng)，H2O(g)(相對(duì)分子質(zhì)量為18)的含量增大，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大。

　　4.一定條件下存在反應(yīng)：CO（g）＋H2O（g）?CO2（g）＋H2（g），其正反應(yīng)放熱．現(xiàn)有三個(gè)相同的2L恒容絕熱（與外界沒有熱量交換）?密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1mol?CO和1mol?H2O，在Ⅱ中充入1mol?CO2?和1mol?H2，在Ⅲ中充入2mol?CO?和2mol?H2O，700℃條件下開始反應(yīng)．達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是（　�。�

　　A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同

　　B. 容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同

　　C. 容器Ⅰ中CO?的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多

　　D. 容器Ⅰ中CO?的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1

　　【答案】CD

　　【解析】A．容器Ⅰ中從正反應(yīng)開始到達(dá)平衡，容器Ⅱ中從逆反應(yīng)開始到達(dá)，平衡建立的途徑不相同，無法比較反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤

　　B．容器Ⅲ中相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上再加入1mol?CO和1mol?H2O，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故容器Ⅲ中到達(dá)平衡時(shí)溫度更高，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越小，故B錯(cuò)誤；

　　C．容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故容器Ⅰ中CO?的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多，故C正確；

　　D．溫度相同時(shí)，容器I中CO?的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1，容器Ⅱ中所到達(dá)的平衡狀態(tài)，相當(dāng)于在容器Ⅰ中平衡的基礎(chǔ)上降低溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率比兩容器相同溫度時(shí)容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率低，故容器Ⅰ中CO?的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1，故D正確；

　　故選CD．

　　五、課后作業(yè)

　　【基礎(chǔ)】

　　1.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)，若反應(yīng)開始時(shí)充入2molA和2molB，達(dá)到平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時(shí)，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是（    ）

　　A. 2molC                       B. 2molA、1molB和1molHe

　　C. 1molB和1molC               D. 2molA、3molB和3 molC

　　2．某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整，可使平衡右移的是（    ）

　　A．均減半                                       B．均加倍

　　C．均增加1 mol                                 D．均減小1 mol

　　3. 相同溫度下，容積相同的甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：

　　2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)    ΔH＝－197 kJ·mol－1。

　　實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

　　下列敘述正確的是（    ）

　　A．Q1＝Q2＝Q3＝197 kJ

　　B．達(dá)到平衡時(shí)，丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大

　　C．甲、乙、丙3個(gè)容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等

　　D．若在上述條件下反應(yīng)生成2 mol SO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1，則ΔH1>－197 kJ·mol－1

　　【鞏固】

　　1.在體積、溫度都相同的條件下，反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)分別從下列兩條途徑建立平衡：Ⅰ.A、B的起始物質(zhì)的量均為2 mol；Ⅱ.C、D的起始物質(zhì)的量分別為2 mol和6 mol。

　　以下敘述中不正確的是（    ）

　　A．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同

　　B．Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時(shí)，體系內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相同

　　C．達(dá)平衡時(shí)，Ⅰ途徑的反應(yīng)速率vA等于Ⅱ途徑的反應(yīng)速率vA

　　D．達(dá)平衡時(shí)，Ⅰ途徑所得混合氣體的密度為Ⅱ途徑所得混合氣體密度的

　　2.在一恒溫、恒容的密閉容器中有如下平衡：H2(g)＋I(xiàn)2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始濃度均是0.10 mol·L－1，達(dá)到平衡時(shí)HI的濃度為0.16 mol·L－1。若H2和I2的起始濃度均變?yōu)?.20 mol·L－1，則平衡時(shí)H2的濃度是（    ）

　　A．0.16 mol·L－1　　　　    B．0.08 mol·L－1

　　C．0.04 mol·L－1          D．0.02 mol·L－1

　　3. 在相同溫度下，體積均為1 L的四個(gè)密閉容器中，保持溫度和容積不變，以四種不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)    ΔH＝－196.6 kJ·mol－1)。

　　下列關(guān)系正確的是（    ）

　　A．a(chǎn)＝c；e＝g                   B．a(chǎn)>2b；e>2f

　　C．a(chǎn)>d；e>h                   D．c＋98.3e>196.6

　　【提高】

　　1. SiCl4在室溫下為無色液體，易揮發(fā)，有強(qiáng)烈的刺激性。如SiCl4先轉(zhuǎn)化為SiHCl3，再經(jīng)氫氣還原生成高純硅。一定條件下，在20 L恒容密閉容器中發(fā)生SiCl4轉(zhuǎn)化為SiHCl3的反應(yīng)：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。2 min后達(dá)到平衡，H2與SiHCl3的物質(zhì)的量濃度分別為0.1 mol·L－1和0.2 mol·L－1。

　�。�1）從反應(yīng)開始到平衡，v(SiCl4)＝________。

　�。�2）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝________，溫度升高，K值增大，則Q________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。

　�。�3）若平衡后再向容器中充入與起始時(shí)等量的SiCl4和H2(假設(shè)Si足量)，當(dāng)反應(yīng)再次達(dá)到平衡時(shí)，與原平衡相比較，H2的體積分?jǐn)?shù)將________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

　�。�4）原容器中，通入H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為________。

　　（5）平衡后，將容器的體積縮為10 L，再次達(dá)到平衡時(shí)，H2的物質(zhì)的量濃度范圍為________。

　　（6）圖中x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中H2的體積分?jǐn)?shù)，a、b表示不同的壓強(qiáng)，則壓強(qiáng)a________b(填“＞”、“＜”或“＝”)。

　　2．在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進(jìn)行反應(yīng)A(g)＋2B(g)3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B，且達(dá)到平衡后，生成a mol C。

　　（1） 達(dá)到平衡時(shí)，C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是________(用字母a表示)。

　　（2） 在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B，達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量為________ mol(用字母a表示)，此時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

　�。�3） 在相同實(shí)驗(yàn)條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣體中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，則還應(yīng)加入C________ mol。

　　3.恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g) C(g)

　�。�1） 若開始時(shí)放入1molA和1molB，到達(dá)平衡后，生成amolC，這時(shí)A的物質(zhì)的量為      mol。

　�。�2）若開始時(shí)放入3molA和3 molB，到達(dá)平衡后，生成C的物質(zhì)的量為       mol。

　�。�3）若開始時(shí)放入xmolA、2 molB和1molC，到達(dá)平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol，則x =    mol，y =     mol

　　平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量        （選填一個(gè)編號(hào)）。

　�。�甲）大于2mol   （乙）等于2mol

　　（丙）小于2mol    （丁）可能大于，等于或小于2mol

　　作出判斷的理由是                                         。

　�。�4） 若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是        。

　�、�. 若維持溫度不變，在一個(gè)與（1）反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。

　�。�5） 開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與（1）小題中的a進(jìn)行比較       （選填一個(gè)編號(hào)）。

　　（甲）a＜b          （乙）a＞b

　�。ū�）a=b           （丁）不能比較a和b的大小

　　作出此判斷的理由是                                       。

　　【答案】

　　【基礎(chǔ)】AB   C   C

　　【鞏固】C    C    B

　　【提高】1.（1）0.075 mol·L－1·min－1（2）